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C) Christof Ermer, Regensburg |
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30.01.2017
viele Schreibfehler bereinigt;
05.2022
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kleines
Transistor Kochbuch.
Da sich diese Seite einer Beliebtheit erfreut, baue ich Diese etwas
besser aus.
Allerdings ist diese Seite sehr sehr alt und
stilistisch , freundlich gesagt, "gewachsen"
Dies ist keine Web Design Studie.
Wem es nicht gefällt: Suche woanders.
Links:
Gefunden im Netz: Empfehlung:
Lehr PDF der Uni des Saarlandes --> Transistor_2005_MD_1.pdf
#Simulation mit LT-PSpice
Um
Transistoren besser zu verstehen ist es nicht notwendig dicke
Physik Bücher zu lesen, viel zu rechnen oder auswendig
zu
lernen.
Tatsächlich
reichen eine handvoll Regeln
im Hinterkopf aus, um die Funktion eine
Transistors zu verstehen.
Somit kann man verstehen, was er tut und kann so auch selbst einen
Einsatz bei Bedarf planen.
In der "digitalen Welt" wird es meist noch einfacher!
Da reicht es oft aus, einen Transistor einfach wie einen Schalter
"voll" durch
zusteuern, oder "abzuschalten".
Zuerst ein
kurzer Ausflug in den inneren Aufbau:
Hilfreich ist einfach die Betrachtung einer Diode, dann des
Transistors, um die Ursache
für die Polung der Anschlüsse zu kennen und zu verstehen.
Deshalb zuerst die Funktion
einer Diode:
Die
Diode
Sehr zu empfehlen: https://de.wikipedia.org/wiki/Diode
Schaltzeichen
und Gehäuse- Die Ringkennzeichnung
ist die KATHODE
innerer Aufbau ( Prinzip )
Verschiedene
Dioden-Typen haben auch verschiedene
Diffusions- (
sprich Durchbruch-) Spannungen:
Das sind ~Richtwerte!
Alles nur "ungefähr" weil typenabhängig.
Achtung:
Nicht verwechseln mit der Zehner-Spannung
=(Durchbruchsspannung einer
Diode, die in
Sperr-Richtung betrieben
wird.
Anwendung:
1. Gebot
Halbleiter werden in Umgebungen mit fester Spannung mit Vorwiderstand
betrieben,
oder eine LAST.
Der Widerstand ermöglich eine Ausgleich zwischen der "starren"
typischen Diffusionsspannun und der ebenso "starren"
Versorgungsspannung
Die Situation ergibt sich aus
der Beschaltung.
Zuwiderhandlung wird mit lebenslanger Inkompetenz bestraft
MERKE: Es gibt keine
Hableiterschaltung, die
ohne Vorwiderstand an einer Spannungquelle arbeitet.
Das tut weh!
Es ist so, als würde man eine 6V Batterie
parallel
zu einer 12V Batterie klemmen.
Grund: (....nochmals)
Halbleiter haben einen Diffusionsspannung, welche
Material abhängig ist. Diese ist relativ ~konstant.
(sprich Durchbruchspannung, {Silizium ~0.6..0.7V,
Germanium ~0.3V}
Die restliche Spannung der
angelegten Spannung
muss also irgendwo, eben an einem
ohmschen Widerstand, abfallen.
DA GIBT ES
KEINE AUSNAHMEN !
Es muss sichergestellt werden, das eine Anpassung, eben mit einem
"sinnvollen, Widerstand" an die äußere Spannung gewehrleistes ist,
In der Praxis sieht man immer wieder "schmutzige"
Situationen, wie
billige Lampen, wo z.B. eine LED DIREKT an die Knopfzelle gelegt wird.
Ohne Vorwiderstand. Gruselig,
Das ist eigentlich Pfusch.
Die Wahrheit ist, der Innenwiderstand
der Batterie begrenzt den Strom, was auch ein Vorwiderstand ist. Wenn
auch sehr schmutzig = falsch gelöst.
Bsp. So wird der Vorwiderstand
berechnet
Gegeben ist:
,,wir wollen einen Strom von 10mA.
( typisch für eine LED ),
,,wir haben 5V
Versorgungsspannung.
Eine Grüne LED hat etwa 1.8V
Diffusionsspannung
Wir Rechnen R= U/ I
--> U= (5V -1.8V) / I=0.01A = 320
Ohm.
Der nächste Näherungswert der Normreihe für Widerstände 5% = 330R,
und das ist nun unser Vorwiderstand. FERTIG.
Der
(Bipolar-)Transistor
Externe Webseite mit guter Erklärung: http://www.ferromel.de/tronic_1870.htm
#Simulation
Einen
Bipolar-Transistor kann man sich als eine Abfolge
von 3gestapelten
Schichten
denken
Jede
Schicht hat eine im Kristall
eingebaute Ladung. (
Fachbegriff: 'Dotierung')
Diese Ladung
ist Negativ "N"
oder
Positiv "P".
Möglich ist für
3 Schichten die Reihenfolge
N-P-N oder P-N-P.
( beachte die Pfeilirchtung im Schaltzeichen)
Alg.
Schaltplan Symbol des Transistors.
Merke:
( was die + -
Zeichen sollen, erfahren wir später )
MERKE:
Wir stellen uns den
Bibpolar-
Transistor als umgekehrt in Reihe liegende Dioden
vor.
Und genau so, mit diesem Bild im Kopf, können wir
eine Transistor mit einem Ohm oder Durchgangsprüfer testen.
Typische Bauform eines gebräuchlichen Kleinsignal Transistors
„Allerweltstypen“ nennt man auch TUN
oder TUP.
Was bedeutet:
TUN = Transistor Universal NPN
TUP = Transistor Universal PNP
Polungen von bipolaren (NPN-PNP) Transitoren:
Es merkt sich gut, wenn man sich am
Transistor-Typ (NPN oder PNP) am "mittleren Buchstaben" die
Polarität an der Basis gegenüber dem Emitter merkt:
.....................................................................................
1. NPN
bedeutet; die Basis ist zur Ansteuerung positiv gegenüber dem Emitter (ab
~0,6V) .
2. Der
Kollektor ist noch positiver
PNP -->die
Basis ist zur Ansteuerung negativ gegenüber dem Emitter (ab ~0,6V).
NPN --> Der
Kollektor und Basis ist positv
relativ zum Emitter
PNP --> Der
Kollektor und Basis ist negativ
relativ zum Emitter
.....................................................................................
Hier nochmals
anschaulich gezeichnet:
Transistor
Polungen:
Merke:
NPN hat den Emitter auf
Minus = Masse der meisten modernen Geräte.
PNP sind, durch die moderne MINUS Bezogenheit auf Masse,
jedoch etwas seltener.
Daher sind NPN Transistoren
häufiger anzutreffen.
NOCHMALS: (betrachtet vom NPN Silizium bipolar Transistor):
Merke:
1.) Beim NPN
Silizium Transistor ist die
BASIS im Normalbetrieb positiv
relativ zum Emitter.
und zwar (ab ~0.6
bis ~0.7x Volt)
logischerweise
ist es beim PNP ist die Polung umgekehrt ! ( Basis =
negativ, relativ zum Emitter)
Nochmals und wichtig * wichtig * wichtig * wichtig * wichtig * wichtig * wichtig * wichtig *
2.) Ab
einer positiven Spannung von ~0.6V, relativ zum Emitter, beginnt
ein Basisstrom
zu fließen.
Diese
"Schwellen Spannung" nennt man Diffusionsspannung (ab hier, beginnende
Durchschalten
der Basis-Emitter Diode)
Grundlegende Funktion des Transistors;
Die
Basis-Emitterstrecke
wird ab 0.6V mit Ladungsträgern geflutet.
Diese Ladungsträger erlauben einen
(viel größeren ) Emitter-Kollektor Strom
Deshalb kann mit einem "kleinen" Basisstrom ein größerer, verstärkter
Emitter-Kollektorstrom gesteuert werde
n.
Merke: Erst" ab
etwa ~0.6V beginnt ein
Basisstrom zu fließen.
Basis und Emitter
haben „immer“ diese enge Spannungsbeziehung ( ~0.6 + 0.x Volt)
zueinander.
Ab dieser "Diffusionsspannung"
ändert sich die Basis-Emitter-Spannung von
0.6..0.7..0,8V nicht mehr wesentlich,
Ab
hier erhöht sich die
Basisspannung nicht wesentlich. (Das
im Hinterkopf behalten
)
Aber der Basisstrom bestimmt das Ausmass der Ansteuerung des
Transistors.
Übrigens Hablleiter haben, genau durch diese Grenz-Wirkung, eine
Spannungbegrenzende Wirkung ( Zehnerdiode ).
Merke:
"Bipolar Transistoren sind "Basis"-Stromgesteuert".
Nicht Spannungsgesteuert
aber
es fließt, bei (leicht)
steigender BE-Spannung, ein immer höherer
Basistrom!
Und dies hat,
je nach Verstärkung des Transistortyps, einen entsprechenden
Kollektorstrom zu Folge ( Verstärkung Vu = ~30..250 )
Dieser viel
höhere Kollektorstrom (25..400 fach) relativ zum Basistrom ist
die Verstärkungseigenschaft
des Transistor
Merke:
Eine kleine Stromänderung an der Basis
produziert eine hohe Stromänderung
im Kollektor-Emitter Stromkreis.
Daraus resultiert die Strom
Verstärkung des bipolaren Transistor
Merksatz
für die Praxis: Praxis:
Je mehr
Strom ein Transistor, je nach Typ, verarbeiten kann um so kleiner ist
seine
Stromverstärkung.
Kleinsignal Transistoren (wie BC 545) haben durchaus
eine Stromverstärkung, Beta oder Vu
genannt von >200
Leistungstransistoren ( wie 2N3055 für
15
A) haben daher nur einen Vu von ~30 und weniger. Einfach weil intern
die Basis nicht so dünn gebaut sein kann.
Allein aus diesem Wissen, lassen
sich viele Transistorschaltungen
besser verstehen !
Technischer
Hintergrund:
Im Fall, wenn die
Basis-Emitter Diode leitend wird, weil an der
Basis-Emitterspannung >0.6V
anstehen,
also Ladungsträger in die „dünne“ Basis gelangen, wird auch
die
Zone zwischen Kollektor
und Emitter mit Ladungsträgern geflutet und damit leitend.
Merke: Geringe Basis-Stromänderungen
produzieren große
Stromänderungen zwischen
Kollektor und Emitter
=
Verstärker Effekt
Merke: Ein Basisstrom hat die Folge dass die Basis-Kollektor Sperrschicht mit
Ladungsträgern
geflutet wird....
---> und das bedeutet, die Strecke vom Kolletor zum Emitter leitend
= Niederohmig
Teste einen
(bipolar-)Transistors mit einem Durchgangsprüfer mit bekannter Pollung.
siehe dazu Piepser-Zusammenbau
Mit Hilfe
eines Durchgangsprüfers kann man Transistoren einfach wie zwei Dioden
prüfen.
und zwar mit einem Durchgangsprüfer ( Piepser )
mit bekannten Polen an den
Messspitzen:
1.) ob Sie funktionieren oder kaputt sind, und
2.) ob es ein NPN oder PNP Typ ist.
Mit einem Durchgangs Piepser, dessen Polung bekannt ist,
kann nun ein
Transistor nach Typ und Funktion getestet werden.
Zubehör: wie
z.B. Piepser.html
Anleitung: Piepser-Zusammenbau.html
oder als PDF: Piepser-Zusammenbau-Ausführlich.pdf
Man betrachtet den Transistor einfach wie zwei
gegenpolig
geschaltete
Dioden.
Durchlass Spannung an
der Basis ist relevant: Merksatz
--> NPN
=> Basis positiv, restliche Anschlüsse
dazu quasi negativ PNP => Basis
negativ,
restliche
Anschlüsse dazu positiv.
Praxis:
Vorgang: PLUS
an BASIS halten, auf Emitter und Kollektor mit der Meßspitze
tippen.
wenn es
jetzt piepst, ist es ein NPN,
weil PLUS über Basis leitet, sonst ist es
ein PNP.
..und man weiß auch gleich ob beides funktioniert. auch die Sperrung
zwischen Emitter und Kollektor ist zu erkennen.
2. Test. zwischen Kollektor und Emitter:
Wenn es da eine 0-Ohm
Verbindung gibt , ist
der Transistor kaputt. ( Durchlegiert nennt man das )
Fall 2: Es gibt Transistoren ( Feldeffekt Typen
sowieso ) die eine Substratdiode in Sperrichtung zwischen Emitter und
Kollektor haben )
Praxis
Dies ist ein Transistor in der sogenannten (selteneren) Kollektorschaltung
( weil Ein und Ausgang sich auf den Kollektor beziehen )
Diese 
Schaltung wird auch Emmiterfolger genannt
Warum? --> weil der Emitter (die Emitter Spannung) der
Spannung an der Basis folgt. ( mit einem Offset von ~0.6V )
Grund: weil eben eine feste
Potential-Beziehung zwischen Emitter und
Basis besteht ( unterschied etwa 0.6V )
Was hat man davon?
Meist nutzt man dies als Impedanzwandler,
oder zur Signaltrennung.
( hier ist RE bsp. 2K2 Ohm, was die
"Ausgangsimpedanz genannt" bildet ) .. oder z.B mit 65 Ohm als BNC
Leitungstrieber.
Ein geringer Basis-Steuerstrom ist notwendig um einen höheren
Kollektor- und damit Emitter-Strom zu
treiben.
U-Emitter = UBasis - ~ 0.6V.
Aber mit Impedanzwandlung
Eigenschaften:
Ua = Ue - 0.6V
Spannungsverstärkung = 1.
Jedoch wird der Ausgangsstrom von Re bestimmt. Der Strom in Re =
I-Collektor Ib.. Das erlaubt einen steuerbaren
Konstantstrom im Kollektor.
Weil eine stabile Spannung am Emitter mit einem stabilen
Widerstand Re, laut I= U/R, auch einen konstanten Strom zur Folge
hat.
Anders die Emitterschaltung:
Eingang und Ausgang beziehen sich auf den Emitter
Mit einem geringen Basisstrom ( meist weit kleiner als
~10µAmpere) stellt
man den Kollektorstrom
ein z.B.
10 mA.
Beispiel: STROM! Verstärkung BC547 ~160
I Basis = 3.3µA
I Kollektor = 538µA oder 0.528 mA
aber in der digitalen Welt ist es erlaubt einfacher, gröber, zu
verfahren und die Transistoren in Sättigung zu steuern...
so ändert sich die Wertermittlung etwa folgendermaßen:
Bild 4:
Mit einer Test-Schaltung, Bild 4 kann man die Verhältnisse gut
überwachen und
ausprobieren was passiert:
Bild 5:
So sieht ein
Analog-Wechselspannungsverstärker
aus. ( Mikrofon Vorverstärker )
Eine feste Basis-Emitterspannung wird eingestellt.( die leicht
moduliert werden kann )
An R4 gibt es deshalb eine feste Spannung Ue , die ~0.6V
negativer
ist als dei von R1/R2 eingestellte Ub und damit einen konstanten Ue
Ruhe-Spannungsabfall.
Damit ist auch I-R4 ruhe-konstant.
Dieser Strom fließt folglich auch in R3 !
zudem muss die Steuerspannung Ube + U-R4 sein ! R4 ist also
eine Strom Gegenkopplung..
Den (hochohmigen ~>100K-Ohm Level) Basis-Spannungsteiler stellt man so
ein, dass U-Versorgung /2 am Kollektor in Ruhe
anliegt. hier also 6V
R3 liegt etwa im 4...10K-Ohm Bereich
R4 eher kleiner, also 1K-Ohm
Transistor
Kennlinen
dienen zum Verstehen des Verhaltens des Transistors. ( Typ abhängig ! )
Dazu konsultiert man, bei Bedarf,
das Datenblatt
Bsp: BC547.pdf
Dieses braucht man besonders in dem Fall, wenn der Transistor analoge Spannungen Verstärken oder
Regeln soll.
Beachte die Maximale Verlustleistung Ptot. Dies ist wörtlich
zu
nehmen..
Im digitalen Schaltbetrieb reichen die Bedingungen für
genügend Basis Strom für die volle Sättigung des Schaltverhaltens
zwischen
Kollektor und Emitter.
Mit folgendem Aufbau kann das Diagramm manuell ermittelt werden. (
Steckbrett )
Folgendes Diagramm soll den "Geruchssinn"
für "richtige" Basisströme ausbilden.
Also die Auswirkung Basisstrom auf den Kollektorstrom:
Wir sehen, --> spätesten ab 1mA I-Basis ist der Transistor
voll
durchgesteuert.
Immer mit Gefühl und sachte an die Sache herangehen. !! Viel hilf nicht
immer viel.
Und immer "TESTEN", was man tut, ..............so viel wie möglich.
Darlington Transistor
---> Symbol: 
--> Anwendung: 
Durch einfache quasi Serienschaltung der Transistoren ( meist kleiner
auf gößeren Transistor ) kann der Verstärkungsfaktor MULTIPLIZIERT
werden.
So ergibt sich wieder ein DREI-Pol,
Jetzt allerdings mit 2*0,6V =
~1.2Volt mindest Basis-Emitter Spannung
- VuT1=150, VuT2=50
--> VuT1*VuT2 = 7500 fach
Ein Hinweis eines Lesers, dieser Seite:
Die Sziklai Darlington Schaltung:
eine Darlinton Variante, die jedoch weniger bekanmt ist, und
verwendet wird.
Ein Mix aus PNP-und NPN Transistoren.
In meiner 40jährigen Praxis hab eich es noch nie verwendet. Aber es ist
interessant.
https://de.wikipedia.org/wiki/Sziklai-Paar
WICHTIG: Open Kollektor
Es gibt ICs, und auch Schaltungsentwürfe, die den Kollektor ohne
weitere Beschaltung nach außen legen.
Der Sinn ist, das man selbst die Spannung am Verbraucher definieren
kann. und so nur der Einschalt-Strom durch den Transistor meist
gegen Masse geht.
Open Kollektor Prinzip, z.B. als Relaistreiber für
das Relais z.B.12V oder 24V
Zur Ansteuerung reichen z.B. 3.3V über einen
1..2K Widerstand an der BASIS
NIEMALS
OHNE BASIS-WIDERSTAND
!!! Das Bild zeigt nur das Prinzip
Bei Induktivitäten, wei Relais, unbedingt eine Diode parallel zum Verbraucher
in Sperrrichtung schalten.
Diese nennt man Freilaufdiode.
( Vergleich von Anwendung "Bibpolar Transistor" zu "MOS-FET" )
Ein typischer Strom-Ausgang, wenn die benötigte Spannung vorher
nicht bekannt ist.
Man legt den Kollektor einfach nach außen ( evtl. schon mit einer
Freilaufdiode für Induktivitäten )
Jetzt kann eine beliebige Spannung an das zu schaltende Element (
Relais ) gelegt werden, z.B. 24V+ und dann mit dem Transistor gegen
Masse geschaltet werden.
So sieht das Innenleben des ULN2803
Treiber ICs aus: 8facher OC Treiber mit TTL Eingang. Gezeigt
wird nur einer.
Typische Anwendungen: Optokoppler
Feldeffekt Transistor
"Sperrschicht FET"
oder
JFET = Junction
FET
Es gibt N-Kanal und P-Kanal Sperrschicht FETs
FETs sind (fast) wie regelbare Widerstände .
Der hier gezeigte Sperrschicht
FET, oder JFET
wird über eine NEGATIVE
Spannung
von - ~5V bis 0 Volt angesteuert.
MERKE:
Niemals ist das Gate gegenüber der
Source grösser = 0.6V bzw.
Dies mus durch die
Schaltung gewährleistet werden Und im Fall dass dies doch
möglich ist, niemals ohne entsprechenden Vorwiderstand am
Gate.
Ein typischer Vertreter : BF245A,
B oder C, wird aber nicht mehr produziert, aber ist gut erhältlich
oben TO,, SMD = Ersatz im Gehäuse SOT23 heißt BF545.
->innerer
Aufbau 
Regel:
Feldeffekt Transistoren sind, im
Gegensatz zu Biblortransistoren, Spannungsgesteuert
Schaltzeichen: Sperrschicht
-FET ( JFET )
Namen der Leitungen:
Die Namen der Leitungen heißen nun:
Drain ( statt Kollektor )
Source ( statt Emitter )
Gate ( statt Basis )
Symbol: Wie man sieht ist der Pfeil
genau in die andere Richtung wie bei NPN oder PNP
Tarnsitoren
Der NPN hat den Pfeil nach
aussen, der N-Kanal hat den
Pfeil nach innen.
MerkSatz:
Die
Pfeilrichtung
geht umgekehrt wie bei 'normalen' Bipolar Transistoren.
!!Bei gleicher Polung NPN wie
N-Kanal
das heißt N-Kanal FET ist genauso
gepolt wie NPN:
N-Kanal FET: Drain = Positiv,
relativ zu Source
-->wie bei NPN Kollektor
= Positiv bei N-Kanal FET, relativ zum Emitter
umgekehrt bei P-Kanal FET: Drain = Negativ,
relativ
zu Source
-->wie
bei PNP Kollektor = Negativ,
relativ
zum Emitter
(so mache ich es) Der mittlere Buchstabe des
'normalen' Transitors ist wie die Zeichnung des Sperrschicht
FETs ( NPN = P )
Polung und
Verwendung:
Das Gate ist wie eine Diode in Durchlassrichtung,
Aber hier wird NIEMALS ein Spannung > als die Diffusionsspannung
angelegt,
Merke:
Das Gate ist ( beim Sperrschicht FET )
in der Regel immer MINUS bis 0V gegenüber der SOURCE beim N-
Bsp: Mikrofon Vorverstärker mit FET
Gemischte Anwendung Bipolar und MOS_FET Transistor
schlaue Strom Konstant Schaltung: z.B. für LED Leisten, auch mit
hohem Strombedarf.
ein kleiner Bibpolartransistor regelt das GATE des
Leistungs-MOS-FET z.B. BUZ11 (~15A) oder beliebige MOS
Transistor-Größe...
Achtung : Verbraucher liegt über SHUNT
Widerstand an Masse..
Dieser hat z.B. bei 6 Ohm und 0,1 A (100mA) -->
U = I*R 0.6
Volt Spannungsabfall, wo der Transistor beginnt leitend zu
werde, und so das Gate automatisch regelt.
Bie höheren Leistungen ist die Verlustleistung am Shunt zu
beachten.
Bei 1 Ampere = es 0,6 W --> P = U*I = 0,6* 1, 10 Ampere = dann
schon 6 Watt...
Der leider obsolete BF245C --> BF246
Simple Konstantstrom Schaltungen mit FET BF246
(Verbindung von Gate-Source mit Widerstand)
Anwendungen
z.B. als Impedanzwandler . Hier als Gitarrensignalwandler, in die
Gitarre eingebaut,
PDF Dazu FET-PreAmp-SF.pdf
Vorsicht R2 = 2* 10 Megaohm. So fliest schon etwas Strom an Source.
Arbeitspunkt: Ideal. U/2 an Source
Das ganze ausführlicher! Impedanzwandler mit 50 Ohm
Leitungstreiber: ( Arbeitspunkt am Poti so einstellen das U-Halbe
an dem Emitter anliegt )
Simulation:
LT-PSpice File: FetPreAmp.asc
Variante, die ich schon vor etwa 40 Jahren aufgebaut habe für meine E
Gitarre:
Feldeffekt MOS-FET
Transistor
siehe auch www.elektronik-kompendium.de
und https://de.wikipedia.org/wiki/Feldeffekttransistor
Typenauswahl leicht gemacht: http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht
Nochmals: So sehen Sperrschicht
FETs im Symbol aus.
Und so MOS-FET
Transistoren im Symbol.
Typischer Vertreter:
N-Kanal
BUZ11 ( kann ~15 A
schalten )
Merke: Diese schalten (fast
wie wie Transistoren) ab einer "Spannung am Gate_Source
die, so ab 1,5..2V"
Seher unkompliziert in der Handhabeung und sehr Leistungsstark (
je nach Typ ) Z.B: BUZ11 schaltet bis 15A
Hohe Eingangsimpedanz.
Nachteil. Nicht Superschnell. Für schnelle Schalten Ladung muss die
Spannung am Gate schnell nach unten zur Source gezogen werden.
Anwendungsbeispiele MOS
Transistor:
BUZ11 ( 15A )
schaltet einen Heitzwiderstand mit einem PWM Signal
Simpler geht es nicht,
Beispiele:
um die Polaritäten gut darzustellen.
Innenschaltungsauszug aus einem FlipFlop CMOS Baustein
Oben ist im Ausgang ein P-Kanal
MOSFET
mit SOURCE an VDD ( Plus ),
bei 0 schaltet dieser durch, weil Source = gegen
VDD
Unten ist im Ausgang ein N-Kanal,
MOSFET mit Source an VSS ( Minus/Gnd )
bei 1 schaltet dieser durch, weil Source = gegen
VSS
Anwendungen:
Multivibrator: typische Anwendung mit zwei Integratoren, die
über Kreuz sich gegenseitig ein/ausschalten.
Die Blinkfrequenz wird mit dem 2fachen RC-Integrator eingestellt.
so ergeben z.B. 2 * 5.6KOhm und 100nF eine Frequenz von
etwa 1 Kiloherz.
Der Prüfpiepser funktioniert genau so.. Hier werden als
Lastwiderstand
~2K oder nicht weniger als 100 Ohm in Reihe zum Lautsprecher, bei
Kleinleistungstransistoren, verwendet werden.
(Für
Bauteilwerte entwickelt sich mit der Zeit eine Art "Geruchssinn", was
richtig und plausibel ist.)
H-Brücke
"nur mit Transistoren"
So wird z.B. eine H-Brücke
"nur mit Transistoren" realisiert.
Zudem: richtige Potential Anpassung von NPN-PNP-Paarung der
Transistoren
Nur ein Transistor steuert
zugleich 2 Powertransistoren überkreuz an.
Man beachte den trickreichen Basis-Steuerstromfluß für die Basis
der Leistungstransistoren.
Zugleich wird ein "Darlington Betrieb" = "hohe Stromverstärkung"
erreicht.
SIMULATION:
Mit dem kostenlosen LTPSpice lässt sich wunderbar experimentieren:
1. LT-PSPice installieren ( Google =
2: Lade mal das Übungs Schaltbild von mir hoch. PhaseInvert_2Trans.asc
Es zeigt einen Phasen+ Phaseninverttransistor + Differenz-Transistoren,
wie ein OP, mit Konstantstrom im gemeinsamen Emitterzweig.
Dann können Sie mit dem Testtool ( wie ein Oszi-Pin ) die
Situation abtasten.
es braucht etwas "eigene" Übung. PSpice ist etwas kompliziert und
unschön zu zeichnen. Speziell die Bauteil Auswahl ist
unübersichtlich.
Auch hier hilft googeln weiter,
Ein
Beispiel für die
Stromsteuerung von Bibpolar-Transitoren
Stromverstärker ( Endstufe ) mit ungewöhnlicher End-Transistoren Schaltungen.
DIE KOLLEKTOREN SIND ZUSAMENGSCHALTET.
Das hat ein Ing. Rieder zu einer hervorragenden Endsufe verbaut.
Google: "Rieder Verstärker"
Hier liegen nicht wie gewöhnlich die Emitter am Ausgang sondern die
Kollektoren.
Die Emitter liegen an der Plus/Minus Versorgung.
Diese werden folglich nun nur durch den Spannungsabfall am "Emitterwiderstand =
Strom durch den OP" angesteuert..
der OP bekommt eine Konstantspannung via Zehnerdiode.
Folglich ist der Emitterwiderstand-Strom
gleich dem Signalstrom.
Das beudetet absolute Phasen Neutralität. ( google Rieder
Verstärker ) Thomas SchaererThomas Schaerer
Beispiel: grooser Schaltplan des Rieder Verstärkers Kollektorfolger-Endstufe.jpg
Das ganze diskret aufgebaut:
Jetzt nur für für Experten.....
Ein weiteres Beispiel aus der
Praxis mit einem Trick.
Ein dicker Transistor wird zur Srom-Steigerung eines Spannungsregler
benutzt.
Uns zwar als Spannungsfolger in Kollektorschaltung.
Der Trick: Ein 5Volt
Spannungsregler ( 7805 ) liegt direkt an der Basis
des Leistungs NPN 3055.
die 0.6Volt Verlust am Emitter wird dadurch kompensiert, das der Regler
0,6 Volt "höher" (oder mehr) gelegt wird.
Deshalb die Dioden.
Da ich statt Dioden LEDS, mit 1.8Volt Diffusionsspannung benutze,
liegt nun, 6.2 Volt an den Servos an.
5V +1.8Volt (LEDs) - 0,6Volt "Basis-Emitter Spannung" = 6.2Volt
Was noch zu sehen ist, ein BUZ11
( kann 15A ) Feldeffekt Transistor schaltet die Servos
auf Masse
Das Prinzip nochmals für eine Multi Servo Board:
Mit Stromausstockung bis 15a des 7805 und Spannungslift
der 2N3055 ist als Emitter-Spannungsfolger beschaltet
Der BUZ11 Feldeffekt für ein Masse bezogenes ENABLE für alle Servos.
vorläufiges ENDE