Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Tranistor als Inverter
Hi,
Ich als blutiger Elektronik-Anfänger habe mir kürzlich ein Franzis Lernpaket gekauft, um in die Elektronik und in weiterer Folge dann auch in die Robotik einsteigen zu können. Nun hänge ich bei einer Schaltung, die wohl sehr einfach ist, aber die ich persönlich noch nicht wirklich verstehe. Wenn der Schalter nicht gedrückt ist, leuchtet nur die rote LED, wird er gedrückt leuchtet nur die grüne. Ich glaube mein Problem ist hier, dass ich nicht ganz nachvollziehen kann, wie der Strom in beiden Fällen fließt und wieso der roten LED bei gedrücktem Schalter der Strom abgedreht wird. Durch Google habe ich einiges gefunden, jedoch war nichts dabei was mir wirklich weitergeholfen hat. Da ich, mit der Anwendung der Elektronik bis jetzt (verständnismäßig, nicht interessenmäßig) auf Kriegsfuß stehe, hoffe ich dass mir hier weitergeholfen wird;) .
LG Teckno
31803
wenn der Schalter offen ist, ist grün dunkel, weil sie nicht mit + verbunden ist, sondern nur mit GND.
gleichzeitig leuchtet rot, weil sie mit + und mit GND verbunden ist.
Der Transistor steuert nicht durch, weil seine Basis nur mit GND verbunden ist (über den 100k Vorwiderstand, 1k und die LED). Daher ist die Verbindung Collektor -> Emitter isoliert, also wie ein offener Schalter, stört also die rote LED nicht weiter.
wenn der Schalter gedrückt ist, wird grün hell, denn jetzt ist sie ja auch mit + verbunden.
Jetzt kriegt aber auch die Transistor-Basis eine positive Spannung ab (über 100k), und nun steuert der Transistor durch (Collektor -> Emitter wird leitend, das wirkt wie ein geschlossener Schalter).
Damit wird die rote LED schlicht überbrückt, so als hättest du sie mit einer Kabelbrücke überbrückt, und daher erlischt sie.
i_make_it
11.07.2016, 19:09
Noch mal als Bild was HaWe oben geschreiben hat:
31804
Und noch etwas Erklärung zu bipolaren Transistoren:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm
schöne Bilder :)
darf ich nen Tipp geben? ;)
ich würde in (1) die Collector-Basis-Strecke und die Emitter-GND-Strecke schwarz / weiß oder gepunktet malen (da nicht leitend und kein Strom fließt),
und bei (2) die LED-Leitungen (plus- und minus-Kabel) ebenfalls schwarz / weiß oder gepunktet (da kurzgeschlossen und daher ebenfalls kein Strom fließt) 8)
Die Erklärung und die Bilder hier ergänzen sich sehr gut. Ich denke jetzt hab ich die Schaltung verstanden. Der springende Punkt war, dass ich angenommen hatte, dass der Transistor gleichzeitig die grüne LED ein- und die rote ausschalten würde :Haue . An die Möglichkeit, dass grün wegen dem geschlossenen Schalter leuchtet und der Transistor nur überbrückt hatte ich nicht gedacht.
LG Teckno
was ich persönlich für den Lerneffekte absolut empfehlen kann ist eine Webseite mit einem sehr anschaulichen Simulationstool :D
http://www.falstad.com/circuit/
benötigt aktives Java, kann auch offline runtergeladen werden
Das Tool simuliert relativ genau, aber manche Symboliken sind komisch (FETs z.B.) und manchmal stimmt die Logik hinter der Bausteinen auch nicht 100%ig (555-Timer z.B. normalerweise bleibt ein 555 aktiv wenn ich Trigger low halte, in der Simulation jedoch nicht)
Hallo!
was ich persönlich für den Lerneffekte absolut empfehlen kann ist eine Webseite mit einem sehr anschaulichen Simulationstool :D
Simulationstools sind für Lernzwecke sicher gut. Simulierte Schaltungen "simulieren" jedoch nur die reale Funktionsweise und eignen sich nicht für Serienfertigung. Im Simulator kann z.B. ein Bauteil ewig überlastet werden. ;)
Peter(TOO)
12.07.2016, 11:58
Hallo,
was ich persönlich für den Lerneffekte absolut empfehlen kann ist eine Webseite mit einem sehr anschaulichen Simulationstool :D
Das Tool simuliert relativ genau, aber manche Symboliken sind komisch (FETs z.B.) und manchmal stimmt die Logik hinter der Bausteinen auch nicht 100%ig (555-Timer z.B. normalerweise bleibt ein 555 aktiv wenn ich Trigger low halte, in der Simulation jedoch nicht)
Das ist dann eben der Haken an der Geschichte!
Eine Simulation verhält sich nie 100% gleich wie ein realer Aufbau, besonders wenn es um abnormale Betriebszustände geht.
Manche Modelle, liefern z.B. auch negative Ausgangsspannungen an eine OpAmp-Ausgang, obwohl es gar keine negative Versorgungsspannung gibt. Teilweise sind es Modellfehler und Teilweise auch nur Rechenfehler, der Simulation.
Gerade bei Bausteinen wie dem 555 ist es nicht so einfach, diesen müsste man eigentlich auf Transistor-Ebene simulieren.
Eigentlich war er nur als Timer gedacht, aber, da die Innenschaltung bekannt ist, kann man ihn für eine Menge andere Anwendungen nutzen.
MfG Peter(TOO)
Hi,
Der empfohlene Simulator sieht sehr hilfreich aus, es muss ja nicht alles 100% so ablaufen wie es auch in der Realität ablaufen würde, für das bessere Verständnis reicht es aber allemal. Jedoch habe ich noch erhebliche Schwierigkeiten, von einem solchen Schaltplan auf die Steckbrettschaltung zu schließen und umgekehrt. Ich hab inzwischen etwas weitergemacht und bin bei einem Experiment, wo man einen Kondensator über einen Tastschalter auflädt und dieser dann bis zur vollständigen Entladung eine LED zum leuchten bringt. Ich habe an der Schaltung ein paar Sachen verändert und bin dann auf eine Schaltung gekommen, die genau umgekehrt arbeitet, also dass die LED aufhört zu leuchten während der Kondensator entlädt. Ich kann mir in groben Zügen vorstelllen, wie die Schaltung arbeitet, die große Frage die ich habe ist jedoch, wieso beim ursprünglichen Experiment die LED fast 1 Minute lang leuchtet, der Kondensator also ca. 1 Minute entlädt, während das bei meiner Schaltung nur ca 15-20 Sekunden dauert. Alles in einem würde ich sagen, Transistoren sind für mich noch sehr mystische Bauelemente. 3180831809
LG Teckno
Sorry, aber ohne Schaltplan bin ich Blindman, weil ich nie Steckbrett benutzt habe. :(
ah ich seh schon:
Du hast die Diode statt am Emitter am Kollektor angeschlossen.
Ergo, wenn der Transistor "auf" ist, nimmt der Strom den Weg des geringstens Widerstand. (in dem Fall durch den Widerstand und durch den offenen Transistor)
Die LED hat zu wenig Spannung und kann nicht mehr leuchten.
Stell dir einfach vor, deine LED ist ein Wasserrad mit einer kleinen Staustufe für das Wasser, wenn ich jetzt Wasser aus der Staustufe ablasse, sinkt der Pegel unter die Staukante und dein Wasserrad bleibt stehen.
ACHTUNG, technisch verwirrende Details vorraus:
Deine LED hat eine Vorwärtsspannung von 2-3V (Staukante)
Dein Transistor ist kein perfekter Schalter, der lässt dir noch ca. 0.1V - 0.5V auf der Kollektor Seite (Restfüllhöhe in der Staustufe)
gebe PIC und anderen Recht, die mit Breadboard Fotos etc. nicht viel anfangen können:
ich auch nicht.
zeichne einfach ne halbwegs saubere, vollständige Skizze auf ein Blatt Papier und fotografier's ab , damit kann man 1000x mehr anfangen ;)
außerdem: ist das jetzt noch das Inverter-Thema?
Ich würde nicht verschiedene Themen/Fragen unter dasselbe Topic stellen, das mach es verwirrend und zerfasert die Diskussion...
Ich kann von der ursprünglichen Schaltung einen Schaltplan schicken, wie ich in meinem Post jedoch erwähnt habe bin ich selbst leider noch nicht dazu im Stande von einer Breadboard-Schaltung auf so eine Zeichnung zu kommen (und umgekehrt). Daher kann ich von meiner eigenen Schaltung keinen Schaltplan erstellen, der wäre garantiert fehlerhaft. Ich habe bewusst keinen neuen Thread aufgemacht, da man diese Schaltung quasi auch als Inverter interpretieren kann (wenn Schalter gedürckt wird, leuchtet die LED während der Entladezeit nicht).
@Ceos Darf ich das so interpretieren, dass die LED wie in der ersten Schaltung die ich hier gepostet habe, einfach überbrückt wird? Warum entlädt sich der Kondensator aber in nur 15 Sekunden statt in fast einer Minute?
LG Teckno
verstehe ich nicht - eine Skizze mit Bleistift auf Papier kann dich nicht zu schwer oder zuviel verlangt sein? :confused:
Eine Funktion aus einer Schaltskizze abzuleiten ist relativ einfach, aus einem Breadboard Foto heraus kann man dir aber kaum helfen, und schon gar nicht anschaulich erklären.
okay ich habe es jetzt nicht berechnet, aber ich würde sagen dass es hier auf meine Zusatzinfos im letzten Post ankommt!
Wenn die Diode zwischen Widerstand zu (+) und dem Kollektor hängt, fallen über deinen Transistor zwischen 0.1 und 0.5V ab(wenn er an ist), über die Diode fallen ca 2-3V ab und der Rest wird am Widerstand verheizt.
Ist der Basis-Emitter Strom, multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor des Transistors, größer als der Strom der für die LED notwendig ist, ist der Transistor vollständig leitend.
Wenn der Kondensator aber schon stark entladen ist, wird der Basis Strom zu klein und der Strom über der LED bricht zusammen.
Als sinnbildliche Vorstellung: Deine LED als Wasserrad mit Staustufe und der Transistor im Ablaufbecken als Stöpsel.
Wenn der Transistor weniger Wasser aus dem Ablaufbecken rauslässt als über die Diode reinläuft, ist irgendwann das Wasser im Ablauf so hoch wie im Zulauf und es fließt kein Wasser/Strom mehr.
Wenn der Transistor aber als Bypass arbeitet, kann über den relativ kleinen Widerstand viel mehr Wasser/Strom fließen als wenn du vorher noch die Staufstufe deiner Diode überwinden müsstest. Also brauchst du auch einen stärkeren Basis Strom, der Kondensator erschöpft genau so langsam wie vorher, aber der Stöpsel ist jetzt viel größer geworden und geht schneller zu als der kleine im Ablaufbecken. Das WAsser beginnt sich zu stauen und fließt relativ Zeitnah wieder über die LED, schneller als umgekehrt.
Der Strom über den Transistor ist jetzt um längen größer als er noch versucht hat die LED durchzuschalten.
original (+5V) --- Widerstand(ca. 1,5V Spannungsabfall) --- LED(ca. 3V) --- Transistor(ca 0,5V) --- (-Masse)
deine Version (+5V) --- Widerstand(ca. 4.5V Verlust) --- Transistor(0.5V) --- (-Masse)
und nach der Formel R = U / I hat sich dein U am Widerstand vergrößert aber dein R bleibt gleich, damit steigt auch dein I und der dafür notwendige Basisstrom
@HaWe Falls mit Schaltskizze so etwas gemeint ist, wie ich es im ersten Post dieses Threads angehängt habe, dann bin ich noch nicht dazu im Stande das zu erstellen. Falls du damit meinst, dass ich die Breadboardschaltung noch einmal etwas schöner rauszeichnen soll, das kann und würde ich machen, falls es hilft.
@Ceos Danke für die ausführliche Antwort. Die Funktion der Schaltung scheint schon etwas komplizierter zu sein, als angenommen. Die sinnbildliche Vorstellung hilft da schon sehr.
LG Teckno
generell solltest du einen Transistor nicht als Schalter sondern bewusst als Wasserhahn verstehen, den muss man auch erst zudrehen :)
Und wenn deine Wasserquelle nicht gerade die Stadwerke sondern eine kleine schwächliche Pumpe ist, oder zwischendurch schon jemand Wasser aus der Leitung nimmt (LED) merkst du das mit dem zudrehen erst sehr spät, während du bei vollem Wasserdurchfluss schon beim ersten bisschen drehen den Unterschied merkst.
i_make_it
13.07.2016, 15:44
So, ich habe mal mit ein paar Annahmen die Schaltung gezeichnet.
Ich gehe davon aus, das der Transistor ein BC547 ist (wenn nicht, passen meine Annahmen wo am Gehäuse E,B und C sind nicht)
Die Annahme begründe ich auf der ersten Schaltung in diesem Thread.
Und wenn man diese Schaltung hier mit der ersten Schaltung vergleicht, dann ersetzt der Elko den Zweig mit dem 1K Wiederstand und der grünen LED.
31813
welchen Teil von
"zeichne einfach ne halbwegs saubere, vollständige Skizze auf ein Blatt Papier und fotografier's ab"
und
"Skizze mit Bleistift auf Papier "
hast du NICHT verstanden?
du kannst doch einen Kondesnsator, einen Widerstand und einen Transistor mit Bleistift mit der Hand zeichnen samt Verbindungslinien, in der Art wie deine gedruckten Schaltbilder?
oberallgeier
13.07.2016, 17:13
generell solltest du einen Transistor nicht als Schalter sondern bewusst als Wasserhahn verstehen, den muss man auch erst zudrehen ..Diese Physik-Lehrseite (http://www.leifiphysik.de/elektronik/transistor) zeigt das ganz prächtig. Mal zwei Seiten runterscrollen - dann sieht man an den beiden Wasserströmen sogar, wieso ein unterschiedlich starker Strom an der (Transistor-) Basis den Hauptstrom beeinflusst. Die Seite hat auch ein paar einfache Versuche zum Verständnis des Transistors.
Hi,
Danke für die Antworten. Auf dieser Physikseite ist der Strom so dargestellt, also würde er vom Emitter zum Kollektor fließen, dachte er fließt verkehrt ( oder ist das jetzt egal weil das nur Demonstrationszwecken dient)?
@HaWe Es geht nicht ums zeichnen an sich. Ich habe auch ein Problem aus einem Schaltplan eine Steckbrettschaltung zusammenzubauen, ohne einen Fehler zu machen. Manchmal kommt es mir einfach so vor, als wären manche Sachen auf dem Plan anders als in der Schaltung selber.
@ i_make_it Deine Annahme ist richtig, es handelt sich um einen BC547. Mit diesem nachgezeichneten Schaltplan könnte es leichter fallen einen vernünftigen Schaltplan zu zeichnen, ich werde es auf jeden Fall nochmal versuchen.
LG Teckno
Dann fang damit an, die Schaltskizzen nachzuzeichnen und mach das solange, bis du es auswendig kannst.
Ist wie Vokabeln-lernen. Verstanden hast du sie erst, wenn du es auswendig kannst, und dann auch die ERklärung dazu nachvollziehen kannst.
Das ist die beste Übung. Mach es, bis du es wie im Schlaf kannst.
Nur aufbauen, angucken, abbauen, und dann die nächste: das bringt nichts.
Das, was du auf dem Steckbrett gesteckt hast, hast du auch erst verstanden, wenn du es als Schaltbild umsetzen kannst und umgekehrt. Das musst du einfach üben.
Und so machst du das Versuch für Versuch, bis du alles auswendig drauf hast.
Peter(TOO)
13.07.2016, 23:11
Hallo Teckno,
Auf dieser Physikseite ist der Strom so dargestellt, also würde er vom Emitter zum Kollektor fließen, dachte er fließt verkehrt ( oder ist das jetzt egal weil das nur Demonstrationszwecken dient)?
Nein da hat einer E und C bei der Beschriftung der Zeichnung vertauscht!
MfG Peter(TOO)
i_make_it
14.07.2016, 05:50
Auf dieser Physikseite ist der Strom so dargestellt, als würde er vom Emitter zum Kollektor fließen, dachte er fließt verkehrt
Vorsicht, das mit dem Strom kann schon stimmen.
Es gibt eine technische Stromrichtung und eine physikalische Stromrichtung.
Bei der technischen Stromrichtung fließt der Strom von Plus nach Minus.
Tatsächlich fließt er aber von Minus nach Plus.
Hintergrund ist, das man im 17ten Jahrhundert die Stromrichtung festlegte und später wurde festgetellt, das der Elektronenfluß genau andersrum ist.
Man hat aber für die Praxis die technische Stromrichtung beibehalten.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Stromrichtung
Mann muß also immer darauf achten ob in einer Erklärung eines Halbleiters von der technischen oder der physikalischen Stromrichtung gesprochen wird.
Bei der Erklärung des physikalischen Prozesses im inneren eines Halbleiters wird üblicherweise die physikalische Stromrichtung genutzt.
(geht es also um den blauen Pfeil, dann stimmt das mit der Richtung der Elektronenströmen schon)
Manchmal kommt es mir einfach so vor, als wären manche Sachen auf dem Plan anders als in der Schaltung selber.
Das kommt nur vor wenn es ein Fehler ist, was aber gar nicht mal so selten passiert. Grade auch in Lehrmaterial.
Bei den Steckbrettern muß man halt immer auch beachten wie die Kontaktschienen im innern des Steckbretts ausgerichtet sind.
Insgesammt ist die Fähigkeit Schaltpläne lesen zu können und auch diese zeichnen zu können grundlegend um mit anderen Kommunizieren zu können.
Es ist halt sozusagen die Schriftsprache der Elektronik.
Es ist eine Piktogrammsprache wie die Hirogyphen. Und auch wie es bei dieser "Katuschen" gibt in denen es mit einem Zeichen eine Zusammenfassung von Einzelzeichen gibt, gibt es in der Elektronik auch Zusammenfassungen, bei ICs.
Man kann z.B. einen Operationsverstärker oder ein Logikgatter (AND, NAND, OR, etc.) diskret zeichnen, oder halt als ein Symbol. Für die Lesbarkeit einer Gesammtschaltung ist das Symbol besser, da z.B. beim NAND ein Symbol, 5 oder mehr Bauteile ersetzt.
31814
Oder hier mal ein OPAMP.
Innenbeschaltung:
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und Symbol:
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Das ist jetzt aber ein Komplexitätsgrad, der noch ein Stückchen vor Dir liegt.
Ich werde aber nicht müde zu empfehlen Multimeter zu beschaffen.
Dann kannst Du die Spannungen und Ströme auch sehen und wie sie sich verändern wenn Du eine Eingangsgröße veränderst.
Eventuell ganz nützlich könnten auch die Youtube Videos von "homofaciens" sein, der macht da den Erklärbär, und meiner Meinung nach auch gar nicht mal so schlecht.
https://www.youtube.com/watch?v=O8BYcQpU1ag
(Da bin ich drüber gestolpert, als ich einfache Erklärungen für meinen Großneffen gesucht habe)
Mein Vater hat mir dafür mal eine ganz Simple Eselsbrücke gegeben, auch wenn sie eigentlich ziemlich dämlich ist XD
Ein PNP Transistor ist wie ein Wasserhahn im Keller(C), bedienst du ihn, läuft Wasser in den Eimer!
und um PNP und NPN zu unterscheiden, denk immer daran P N P -> 2xP 1xN Und der Emitter ist immer der Einsame! Also positive Basis.
ich denke, die Schaltungen abzeichnen, bis man sie auswendig kann und dann nach diesen Schaltbildern die Breadboards selber stecken zu üben, von klein auf, Schritt für Schritt, eins nach dem anderen, ist der beste, systematischste und wirkungsvollste Weg.
Auch eine Sprache lernt man nicht durch lesen der Vokabelverzeichnisse und der Übersetzung und Durchblättern der Textbücher, sondern durch Auswendig-Lernen der Vokabeln und selber übersetzen und frei sprechen üben. In keinem Beruf ist es letztendlich anders, man muss sich sein Handwerkszeug aneignen, die "Sprache" und Symbolik selbstständig "sprechen und schreiben" lernen, und üben, üben, üben.
Das ist aber auch möglich: https://www.youtube.com/watch?v=xpwUz5kJf-w . ;)
ja, da ist eine tiefe Wahrheit in dem Song - einer meiner allerliebsten
(auch wenn sich mir jetzt der direkte Bezug zum Inverter und zum Schaltbild-Lernen nicht so ganz intuitiv erschließt) ;)
Das mit der physikalischen und technischen Stromrichtung verwirrt mich jetzt ein bisschen.31817
Ich habe hier eine ganz einfache Schaltung angehängt. Wenn der Strom von + nach - fließt, dann fließt er zuerst durch den Widerstand und dann durch die LED. Fließt er aber umgekehrt, dann fließt er ja zuerst durch die LED und erst dann durch den Widerstand. Würde dadurch die LED kaputt gehen, da eine zu hohe Spannung anliegt? Oder hab ich da wieder was völlig falsch verstanden?
LG Teckno
alle Schaltungen sind so konzipiert, dass sie mit der technischen Stromrichtung mit positiven Ladungsträgern funktionieren - vergiss einfach die physikalische mit den negativen Elektronen, das verwirrt nur.
Außerdem ist es in einem solchen Stromkreis völlig egal, ob der Widerstand vor oder hinter der LED liegt, egal welche Stromrichtung, denn es fällt immer Spannung am Widerstand ab, sodass die LED nur eine Teilspannung erhält (Thema Spannungsteiler, Spannungsabfall an Widerständen).
Ein Schulbuch über E-Lehre wäre vielleicht hilfreich für dich, Mittel- oder Oberstufe, ohne Scheiß.
Da werden dann Strom- und Spannungsverhältnisse in Stromkreisen oder sogar weitergehende Dinge wie Kirchhoffsche Regeln etc. erklärt
Peter(TOO)
14.07.2016, 12:37
Hallo,
Vorsicht, das mit dem Strom kann schon stimmen.
Es gibt eine technische Stromrichtung und eine physikalische Stromrichtung.
Bei der technischen Stromrichtung fließt der Strom von Plus nach Minus.
Tatsächlich fließt er aber von Minus nach Plus.
Hintergrund ist, das man im 17ten Jahrhundert die Stromrichtung festlegte und später wurde festgetellt, das der Elektronenfluß genau andersrum ist.
Man hat aber für die Praxis die technische Stromrichtung beibehalten.
Nein, E und C sind vertauscht.
IE = IC + IB
Dabei ist es egal in welche Richtung der Strom fliesst. Zudem sind die Vorzeichen bei NPN und PNP entgegengesetzt.
Das Elektron ist erst seit etwa 100 Jahren nachgewiesen.
Was man aber sogar sehen konnte war, dass bei galvanischen Experimenten, Material von einer auf die andere Seite wandert.
Also legte man den Stromfluss entsprechend fest.
Später, als das Elektron bekannt war, stellte man fest, dass dies Ionen, also Atome mit einem fehlenden Elektron, sind, welche sich da bewegen und folglich der Elektronenstrom sich dazu entgegengesetzt bewegt.
Nun war aber die Elektrotechnik schon so weit verbreitet, dass man die technische Flussrichtung belassen hat.
MfG Peter(TOO)
- - - Aktualisiert - - -
Hallo Teckno,
Das mit der physikalischen und technischen Stromrichtung verwirrt mich jetzt ein bisschen.31817
Ich habe hier eine ganz einfache Schaltung angehängt. Wenn der Strom von + nach - fließt, dann fließt er zuerst durch den Widerstand und dann durch die LED. Fließt er aber umgekehrt, dann fließt er ja zuerst durch die LED und erst dann durch den Widerstand. Würde dadurch die LED kaputt gehen, da eine zu hohe Spannung anliegt? Oder hab ich da wieder was völlig falsch verstanden?
In den meisten Fällen ist es egal in welche Richtung der Strom jetzt wirklich fliesst!
Das Ohm'sche Gesetz (U = I * R) arbeitet ohne Vorzeichen, bzw. versuche mal einen Widerstand mit -100 Ohm zu bekommen! :-) (Abgesehen von NIC, aber das ist eine andere Geschichte)
Bei einer Serien-Schaltung ist die Reihenfolge der Bauteile zudem egal. In deiner Schaltung kannst du den Widerstand und die LED auch vertauschen und sie funktioniert genau gleich.
Wenn du annimmst dass der Strom von Plus nach Minus fliesst, zeigt der Pfeil des Diodensymbols an in welcher Fliessrichtung die Diode leitet.
Die Bewegungsrichtung von Elektronen und Löchern musst du dann erst betrachten, wenn du erklären willst, wie die Diode halbleiterphysikalisch funktioniert.
MfG Peter(TOO)
i_make_it
14.07.2016, 14:35
Ich denke mal es soll heißen "IE = IC + IB".
Ich bezog mich auf:
http://www.leifiphysik.de/elektronik/transistor
und da auf die Abbildung mit dem Text:
"In dieser Abbildung sind die Größenverhältnisse der Elektronenströme im npn-Transistor dargestellt."
und da passt ja "IE = IC + IB".
Nur laufen die Pfeile von E nach C (99%) und von E nach B (1%) weil es bei den Elektronenströmen um die physikalische Stromrichtung geht. (Elektronen und Löcher)
Für die Praxis ist nur die technische Stromrichtung von Belang.
Wie ich schon Schrieb ist die physikalische Stromrichtung nur für die Prozesse im inneren eines Halbleiters interessant.
Und da muß man halt drauf achten, ob in einem Lehrtext davon gesprochen wird, wie halt bei den Elektronenströmen in der Abbildung.
Zum Thema Reihenfolge LED und Strombegrenzungswiederstand.
Mit einem Multimeter (Amperemeter) wird es klarer.
Man muß einen Zweig immer auftrennen wenn man ein Amperemeter für eine Strommessung einfügen will.
Wärend man bei ener Spannungsmessung immer am geschlossenen Stromkreis den Spannungsabfall an beliebigen Stellen messen kann.
Also fallen wohl an verschiedenen Bauteilen eines Zweiges unterschiedliche Spannungen ab, aber der Strom ist innerhalb eines Zweiges überall gleich.
Nimm einen Absperrhahn am Anfang eines Schlauches und dreh ihn nur minimal auf und eine Turbine in der Mitte des Schlauches wird langsam laufen.
Setze einen zweiten Wasserhahn ans Ende des Schlauches, und dreh den nur minimal auf, dafür aber den Wasserhahn am Anfang des Schlauches voll, dann dreht sich die Turbine immer noch langsam.
Das kannst Du auch mit 2 Poties und einer LED dazwichen machen.
Wenn du beide Poties auf kleinsten Wiederstand stellst, wird dein LED aber kaputt gehen. also vorsicht.
Machst Du es richtig, wirst Du feststellen das es egal ist wo der Wiederstand größer und wo er kleiner ist. Oder ob beide gleichgroß sind.
Solange sie nur in der Summe so groß sind, das der Strom durch die LED kleiner ist wie deren Maximalstrom.
Früher haben wir das mit Fahradlampen gemacht, da war das Risiko nicht vorhanden und man konnte es am Dunkler werden der Lampe auch erkennen.
Peter(TOO)
14.07.2016, 16:00
Ich denke mal es soll heißen "IE = IC + IB".
Da hat sich ein Tippfehler eingeschlichen, ich korrigiere das noch!
MfG Peter(TOO)
Peter(TOO)
17.07.2016, 00:14
Hallo Teckno,
Auf dieser Physikseite ist der Strom so dargestellt, also würde er vom Emitter zum Kollektor fließen, dachte er fließt verkehrt ( oder ist das jetzt egal weil das nur Demonstrationszwecken dient)?
Die haben die Seite jetzt korrigiert:
http://www.leifiphysik.de/elektronik/transistor
MfG Peter(TOO)
@Peter:
was mir noch bei der Basisschaltung in deinem Link seltsam vorkommt, ist, dass der Emitter der Eingang ist, nicht der Ausgang - stattdessen ist der Kollektor der Ausgang.
(edit: Es stimmt sicherlich, es wird ja auch woanders so gezeichnet.)
Dann ist das jetzt zwar offtopic - aber: warum ist der Emitter hier Eingang?
Hast du evtl eine Link, wo die Basisschaltung ausführlich und verständlich für "Laien" erklärt wird?
Peter(TOO)
17.07.2016, 10:35
Hallo,
was mir noch bei der Basisschaltung in deinem Link seltsam vorkommt, ist, dass der Emitter der Eingang ist, nicht der Ausgang - stattdessen ist der Kollektor der Ausgang.
(edit: Es stimmt sicherlich, es wird ja auch woanders so gezeichnet.)
Dann ist das jetzt zwar offtopic - aber: warum ist der Emitter hier Eingang?
Hast du evtl eine Link, wo die Basisschaltung ausführlich und verständlich für "Laien" erklärt wird?
Naja, die Basis-Emitter-Strecke ist der Eingang eines Transistors. Insofern stimmt noch alles. :-)
In der Basis-Schaltung erreicht ein Transistor die höchste mögliche Grenzfrequenz, weshalb man diese Schaltung hauptsächlich in HF-Anwendungen findet.
Unten ist eine Tabelle:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm
Hier ein etwas älteres Beispiel (noch mit Germanium):
http://www.radiomuseum.org/forumdata/users/24/Schaltungsanalyse/A_Minerva_UKW_Eingangsteil.png
Heute hat man Transistoren, welche auch bei 100MHz problemlos in der Emitter-Schaltung verwendet werden können.
Der OC171 hatte eine FT von 75MHz und war ein HF-Typ (Der vierte Anschluss war mit dem Metall-Gehäuse verbunden und war eine Abschirmung), ein BC546 (Ein heutiger Feld, Wald und Wiesen Typ) hat eine FT von 300MHz.
http://www.semicon-data.com/transistor/tc/oa/OC171.html
Eine andere Anwendung der Basis-Schaltung ist als Pegelwandler (Die Stromverstärkung liegt bei 1 und die Schaltung invertiert nicht):
http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Transistor#Basisschaltung
MfG Peter(TOO)
Naja, die Basis-Emitter-Strecke ist der Eingang eines Transistors. Insofern stimmt noch alles.
stimmt, na klar - ich war immer irgendwie auf Emitterschaltung/Emitter = Ausgang "gepolt" - aber auch da kommt ja das Eingangssignal auf Basis und Masse, und Emitter ist dann ja ebenfalls auf Masse, also stimmts auch hier.
Danke für die Antwort und die Links!
Peter(TOO)
17.07.2016, 23:42
Eine wichtige Anwendung der Basisschaltung habe ich glatt vergessen:
Die Stromquelle.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02102531.gif
Die Basis liegt auf einem festen Potential.
RE liefert das Eingangssignal, welches proportional zum Strom ist.
Wer das jetzt nicht durchschaut, kann die Basis an Masse legen und RE mit einer negativen Spannung verbinden :-)
MfG Peter(TOO)
danke, ein interessanter Aspekt - irgendwie kommt mir das aber doch wie eine Emitterschaltung vor, nur die 2 Dioden sind ein wenig komisch... ;)
Peter(TOO)
19.07.2016, 02:37
Hallo,
danke, ein interessanter Aspekt - irgendwie kommt mir das aber doch wie eine Emitterschaltung vor, nur die 2 Dioden sind ein wenig komisch... ;)
Die beiden Dioden erzeugen eine fixe Spannung, da könnte man auch ein Netzteil dafür nehmen. Also einen Basis-Schaltung!
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02102531.gif
Durch RE fliesst der Strom IB +IL was den Spannungsabfall URE erzeugt.
Steigt nun IL wird auch URE grösser und somit IB kleiner, wodurch wiederum IL kleiner wird.
MfG Peter(TOO)
Die beiden Dioden erzeugen eine fixe Spannung, da könnte man auch ein Netzteil dafür nehmen.
dann ist es klar, vielen Dank!
ich nenne diese Dioden immer "Vorspanndioden" keine Ahnung mehr woher ich den Namen habe...
die Dioden haben eine gewisse Durchlassspannung, vergleichbar mit einer Staustufe, genauso hat auch der Transistor eine Vorspannung die Überwunden werden muss bevor Strom fließt.
Die Dioden lassen also einen definierten Strom bei einer definierten Spannung durch. Erhöhe ich die Spannung, fließt auch mehr Strom durch die Dioden aber der Spannungsabfall bleibt der gleiche. Dadurch kann mehr strom durch die Basis des Transmitters fließen und er kann empfindlicher reagieren.
Fast als wenn du einen alten Wasserhahn aufdrehst, erste Umdrehung kommt nix und dann Sprudelt es sehr zügig los! Die Dioden sind dann so etwas wie eine Voreinstellung
i_make_it
19.07.2016, 15:04
Wenn man das Wassermodell bemüht, kann man Dioden ja als Rückschlagventil betrachten.
Damit das Ventil (die Diode) auch wenn es ganz offen ist, sofort zu geht sobald kein Wasser mehr kommt, ist eine Feder drin.
Die Feder bracht halt einen bestimmten Druck (Spannung) damit die Ventilklappe gegen die Feder öffnet.
Wenn die Vorwärtsspannung 0,7V ist, könnte man das mit einem Druck von 0,7bar bei Wasser vergleichen.
Drunter passiert nichts, Drüber ist offen.
danke, ich glaube, ich muss es mal nachbauen und dabei mal mitmessen...
Wie genau wird dann diese Schaltung praktisch benutzt?
31833
bzw. wo genau wird diese Schaltung erklärt?
Das browsen und suchen in in http://www.elektronik-kompendium.de/ ist eine reine Qual!
Der Tietze Schenk ist ganz allgemein eine gute Quelle für elektronische Schaltungen.
https://books.google.de/books?id=QdSsBgAAQBAJ&pg=PA59&dq=transistor+als+konstantstromquelle+tietze&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwja9t-e7P_NAhUI6RQKHVXeAT0Q6AEINjAA#v=onepage&q=transistor%20als%20konstantstromquelle%20tietze&f=false
Peter(TOO)
20.07.2016, 12:11
Hallo,
Wie genau wird dann diese Schaltung praktisch benutzt?
31833
Massenweise findet sich die Schaltung in vielen ICs, sowohl analogen als auch digitalen.
Da gibt es noch einen weiteren Trick: Wenn man einen Transistor mit mehreren Kollektoren baut, teilt sich der Emitter-Strom proportional zu den Kollektor-Flächen auf.
Eine modifizierte Variante (D2 gegen einen Widerstand = RE tauschen) ergibt einen Stromspiegel.
IL ist dann gleich IB. Da gibt es dann viele lustige Anwendungen, nicht nur in analogen ICs.
Wenn man nicht gleich auf Schaltregler zurückgreift ist sie ideal für den Betrieb von LEDs.
Um einen Widerstand zu messen, kann man einen Konstanten Strom verwenden und dann den Spannungsabfall am Widerstand messen.
bzw. wo genau wird diese Schaltung erklärt?
Das browsen und suchen in in http://www.elektronik-kompendium.de/ ist eine reine Qual!
Tietze/Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik" ist DAS Grundlagen-Werk für die Elektronik und auf jeden Fall zu empfehlen, wenn man sich ernsthaft mit der Elektronik befassen will.
MfG Peter(TOO)
nein, ich meinte:
wo in http://www.elektronik-kompendium.de/ wird die Schgaltung erklärt? das Bild stammt doch schließlich von da !
Peter(TOO)
20.07.2016, 15:52
Hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm
Das Bild hatte ich über Google-Suche gefunden.
Über den Widerstand RE lässt sich der Konstantstrom IC einstellen
aah, so geht das, danke!
ps,
die sollten sich dringend ne Manövrierleiste links und eine vernünftige Suchfunktion zulegen, die Seite ist ja eine absolute Zumutung zum Lesen, Browsen und Suchen :mad:!
(unter Stichwort "Basisschaltung" findet man diese Schaltung nämlich nicht...!)
Peter(TOO)
20.07.2016, 19:47
Hallo,
[QUOTE=HaWe;629505]aah, so geht das, danke!QUOTE]
Ich habe die Beschreibung jetzt mal durchgelesen.
Wie er da auf die Begrenzung von 50mA kommt, verstehe ich nicht :confused:
Mit Leistungstransistoren funktioniert diese Schaltung auch mit vielen Ampere.
Es kommt aber auch immer auf die Randbedingungen an.
Für D1 nimmt man oft einen Transistor, am besten den selben Typ wie T1. Zur Verwendung als Diode schlisst man die BC-Strecke kurz.
Der Vorteil ist, dass sich die Temperaturkoeffizienten der beiden Dioden kompensieren.
Wenn man ein konstante Spannung hat, ersetzt man dann D2 mit einem Widerstand.
Man kann D1 und D2 auch mit einer (grünen) LED ersetzen. Dann ist der TK der Schaltung auch recht gut.
MfG Peter(TOO)
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