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Der physikalische Aufbau eines Transistors

Der npn- Transistor:
Die mittlere Schicht heißt Basis (B),
die anderen beiden heißen Emitter (E) und Kollektor (C).

Der pnp- Transistor:
Bezeichnungen wie beim npn- Transistor, nur die Halbleiterschichten sind vertauscht.

Leitfähigkeitsuntersuchungen am Transistor

Versuch

Transistorstrecken bezüglich Stromfluss untersuchen

Merke

Bei zweipoligem Anschluss kann nur die Basis- Emitter Strecke und die Basis- Kollektor- Strecke leiten. Bei welcher Polarität Leitung vorliegt, hängt von der Art des Transistors ab.

Der Transistoreffekt

Die Grundschaltung

Der Transistor wirkt als Stromsteuerelement. Das Verhältnis Kollektorstrom zu Basisstrom heißt Stromverstärkung. Diese kennzeichnet den Transistor. Über dem Basisstrom lässt sich der Kollektorstrom steuern.

Der Transistor hat drei Anschlüsse: Emitter, Basis und Kollektor.
Er kann als Gegeneinanderschaltung von zwei Dioden aufgefasst werden. In ihm wird der Kollektorstrom durch den viel kleineren Basisstrom gesteuert. Dabei wird eine Stromverstärkung B = I_C / I_B von mehr als Einhundert erreicht. Die Stromverstärkung bleibt bei Änderung der Kollektor- Emitterspannung weithin konstant.

Schaltung mit einheitlicher Spannungsversorgung

Theorie zur Funktion des Transistors

n- und p- Schicht werden zusammengefügt. Elektronen wandern in den p- Bereich, Löcher wandern in den n-Bereich. Der n- Bereich wird positiv, der p- Bereich wird negativ. Es bildet sich ein elektrisches Feld von p nach n und somit eine Sperrschicht. Das anlegen einer Spannung (n positiv, p negativ) vergrößert das elektrische Feld und somit die Sperrschicht.

n- und p- Schicht werden zusammengefügt. Elektronen wandern in den p- Bereich, Löcher wandern in den n-Bereich. Der n- Bereich wird positiv, der p- Bereich wird negativ. Es bildet sich ein elektrisches Feld von p nach n und somit eine Sperrschicht. Das anlegen einer Spannung (p positiv, n negativ) verringert das elektrische Feld der Sperrschicht und hebt es bei erreichen der Schwellenspannung auf. Die Sperrschicht verschwindet.

npn- Schicht wird zusammengefügt. n Bereiche sind positiv, p Bereich ist negativ. Es haben sich zwei Sperrschichten gebildet.

Spannung zwischen Basis und Emitter hebt untere Sperrschicht auf. Es fließt ein Basisstrom. Die Basis wird mit Elektronen überschüttet. Durch Diffusion gelangen einige Elektronen in die Sperrschicht zwischen Basis und Kollektor. Je nach Anzahl der Elektronen, die in die Sperrschicht gelangen, wird diese verkleinert, bzw. ganz aufgehoben. Dadurch wird die Kollektor-Emitter-Strecke leitend. Wird zwischen Kollektor und Emitter eine Spannung gelegt, so kann ein Kollektorstrom fließen. Der Basisstrom steuert somit den Kollektorstrom (über Veränderung der Sperrschichtgröße).