NPN Transistor / Vorwiderstand

Useful Idiot · Anmeldungsdatum: 15.11.2006 Beiträge: 10

Hallo!

Habe mal 2 Fragen!

1.

Warum fließt beim NPN Transistor ein Emitter-Kollektor Strom, wenn ein Basisstrom fliesst?
Ich verstehe ja, dass die Elektronen vom Emitter zur Basis fliessen, weil dort die Diode in Durchlassricht8ung gepolt ist, aber wie kommen die durch die Kollektordiode, welche ja eigentlich für die Elektronen in Sperrichtung gepolt ist?

2.

Warum werden vor so vielen Bauteilen wie Spulen oder Transistoren Wiederstände vorgeschaltet? Muss der Strom begrenzt werden, damit die Bauteile nicht zerstört werden? Wenn ja, verändert ein zusätzlicher Wiederstand nicht das Schaltverhalten?

Danke und Gruss Useful smile

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

zu 1.:

Das liegt daran, dass die Basisschicht des npn-Transistors sehr dünn ist. Die Elektronen, die in die Basisschicht hineinfliegen, gelangen daher nur zu einem kleinen Teil wirklich zum Basis-Anschluss, die meisten Elektronen fliegen dagegen einfach weiter geradeaus und gelangen dabei in den Kollektor.

Useful Idiot · Anmeldungsdatum: 15.11.2006 Beiträge: 10

ahh, danke, also liegt es laienhaft ausgedrückt daran, dass die durch den Schwung den die haben die Sperrdiode durchbrechen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Als einfaches, anschauliches Bild könnte man das so sagen, ja smile

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Wenn man das ein bisschen exakter ausdrücken möchte, dann fliegen die Elektronen, die es bis in den Kollektor schaffen, genaugenommen nicht "einfach geradeaus" oder "haben noch genug Schwung",

sondern die Elektronen diffundieren von der dünnen Basisschicht über die Basis-Kollektor-Sperrschicht in die Kollektorschicht.

Die Energie dafür kann jedes Elektron haben, weil es wegen seiner thermischen Bewegung hin- und herfliegt. (Deshalb kann durch Dioden auch in Sperrrichtung ein Strom fließen, das ist der sogenannte Sperrstrom, der ist normalerweise ziemlich klein.)

Wenn nun ein Elektron in die Basisschicht gelangt und in dieser dünnen Basisschicht zum Basisanschluss fließt, dann bewegt es sich immer ganz nahe "an der Wand entlang", befindet sich also immer ganz in der Nähe der Sperrschicht zwischen Basis und Kollektor. Und je länger es sich nahe an dieser Wand befindet, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es auch mal "hinüber auf die andere Seite zappelt", also auf die andere Seite diffundiert. Und die Elektronen, die es auf die andere Seite geschafft haben, können sofort zum Kollektor abfließen, so dass immer viel mehr Elektronen in der Basisschicht bereitstehen, um in die Kollektorschicht hinüberzudiffundieren als umgekehrt smile

// edit: Tippfehler beseitigt

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

zu 2)

Bei Transistorschaltungen werden Widerstände u.A. benötigt, um den sog. Arbeitspunkt einzustellen. Der Arbeitspunkt ist ein Punkt im U-I Diagramm, um den Spannung und Strom variieren können, wie dies zB bei einem Verstärker der Fall ist. Würde man den Kollektor eines Transistors zB. auf eine konstante Spannung ohne Vorwiderstand legen und den Emitter auf 0V, dann gäbe es keine Änderung des Arbeitspunktes, da die Spannung ja konstant wäre, und somit keinen Verstärkungseffekt.

Auch eine Diode hat einen solchen Arbeitspunkt in der U/U Kennlinie. Wenn man sie direkt an eine 5V Spannung legen würde, so stiege eine Rauchwolke auf - und das wars dann.