Bauelement Transistor

Ein Transistor ist ein Halbleiterkristall, der aus drei unterschiedlich dotierten Schichten besteht. Die Schichtfolge der Transistoren kann unterschiedlich sein, man unterscheidet zwischen einer n-p-n und einer p-n-p Schichtung. Das mittlere Gebiet ist in beiden Fällen dünn gehalten und schwach dotiert. Als Näherung kann man sich merken: Sobald Strom fließt, stellt sich eine Basis-Emitterspannung von ca. 0,7Volt ein. Sind es kleine Basisströmen, können es auch 0,6Volt sein.
Bei einem Transistor im Stromkreis, unterscheidet man drei Grundschaltungsarten:

Emitterschaltung

Kollektorschaltung (Emitterfolger)
Basisschaltung

Emitterschaltung:
Eine Schaltung heißt Emitterschaltung, wenn Eingangs- und Ausgangskreis (im Wesentlichen) den Emitter als gemeinsamen Anschluss haben. Der Transistor wird zwischen Basis und Emitter mit einer Eingangsspannung beaufschlagt und die Ausgangsspannung wird zwischen Kollektor und Emitter abgegriffen.

Kollektorschaltung (Emitterfolger):
Analog zur Emitterschaltung heißt eine Schaltung dann Kollektorschaltung, wenn Eingangs- und Ausgangskreis (im Wesentlichen) den Kollektor als gemeinsamen Anschluss haben.
Wenn wir uns die Schaltung ansehen,so scheint es doch so zu sein, dass die Ausgangsspannung vom Emitter des Transistors gegen einen Punkt gemessen wird, der mit dem Kollektor nichts zu tun hat. Tatsächlich hat aber der Massepunkt immer den selben „Abstand“ zu der Spannung +UB, die am Kollektor anliegt, genauer gesagt immer die gleiche Spannungsdifferenz zu UB. Somit verändert sich der Kollektor in Bezug auf die Masseleitung nicht.

Die Basischaltung soll hier nicht erwähnt werden. Sie ist für die vorgestellten Schaltungen nicht von belang.

Bauelement Transistor
Emitterschaltung
Bauelement Transistor
Kollektorschaltung

Arbeitspunkteinstellung mit Basisspannungsteiler:

Dabei sollten die Widerstände Rb1 und Rb2 relativ niederohmig sein, um die Basisspannung  einigermaßen unbeeinflusst vom fließenden Basisstrom vorgeben zu können.

 

 

 

Arbeitspunkt über Basisstrom:

Der Arbeitspunkt kann auch über den Basisstrom aus der Versorgungsspannung eingestellt werden. Der Basisstrom wird über einen hochohmigen Vorwiderstand RB zur Verfügung gestellt.

Zur Berechnung des benötigten Widerstandswertes wird zunächst die Spannung an RB berechnet aus der Versorgungsspannung UB abzüglich der Basis-Emitterspannung UBE, die mit etwa 0,7V angenommen werden kann.

RB = UB – UBE / IB

Es ergeben sich aufgrund der kleinen Basisströme (Microampere) hohe Widerstandswerte für RB (> 1MΩ).

Bauelement Transistor
Arbeitspunkt mit Spannungsteiler
Bauelement Transistor
Arbeitspunkt über Basisstrom