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Commit a27c8620 authored by Roger Wolf's avatar Roger Wolf
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clarifying the meaning and definitions of r_B and r_C

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......@@ -16,7 +16,7 @@
```math
\begin{equation*}
r_{\mathrm{B}} = \frac{U_{\mathrm{BE}}}{I_{\mathrm{B}}}
r_{\mathrm{B}} = \frac{\partial U_{\mathrm{BE}}}{\partial I_{\mathrm{B}}}
\end{equation*}
```
......@@ -40,7 +40,7 @@
```math
\begin{equation*}
r_{\mathrm{C}} = \frac{U_{\mathrm{CE}}}{I_{\mathrm{C}}}
r_{\mathrm{C}} = \frac{\partial U_{\mathrm{CE}}}{\partial I_{\mathrm{C}}}
\end{equation*}
```
......@@ -48,6 +48,8 @@
Zusammengefasst bezeichnet man $\beta$, $r_{\mathrm{B}}$ und $r_{\mathrm{C}}$ als **Transistorkenngrößen**.
Beachten Sie, dass es sich bei $r_{\mathrm{B}},\ r_{\mathrm{C}}$ um dynamische Größen handelt, die sich als Funktion von $I_{\mathrm{B}},\ I_{\mathrm{C}}$ verändern. Daher das Attribut "dynamisch" und der Übergang zur Kleinschreibung in der Variablenbezeichnung (siehe Abschnitt über **Dynamische Kenngrößen** [hier](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p1-praktikum/students/-/blob/main/Transistor_und_Operationsverstaerker/doc/Hinweise-Emitterschaltung.md)).
## Kennlinienfeld
Die Charakterisierung eines Transistors erfolgt z.B. mit Hilfe des Kennlinienfelds, wie in **Abbildung 1** gezeigt:
......@@ -62,8 +64,8 @@ Die Charakterisierung eines Transistors erfolgt z.B. mit Hilfe des Kennlinienfel
Es dient zur übersichtlichen Darstellung der wechselseitigen Abhängigkeiten von $U_{\mathrm{BE}}$, $U_{\mathrm{CE}}$, $I_{\mathrm{B}}$ und $I_{\mathrm{C}}$:
- Die **Eingangskennlinie $I_{\mathrm{B}}(U_{\mathrm{BE}})$** wird üblicherweise im dritten Quadranten dargestellt. Diese entspricht der Kennlinie einer normalen Diode in Durchlassrichtung. Ihre Abhängigkeit von $U_{\mathrm{CE}}$ ist so gering, dass eine **einzige Kennlinie** (im Bild für $U_{\mathrm{CE}}=5\ \mathrm{V}$) i.a. völlig ausreicht.
- Die **Ausgangskennlinien $I_{\mathrm{C}}(U_{\mathrm{CE}})$** für verschiedene Basisströme $I_{\mathrm{B}}$ werden im ersten Quadranten dargestellt. Diese weisen zwei deutlich unterscheidbare Bereiche auf. Bei kleinen Werten von $U_{\mathrm{CE}}$ verlaufen alle Kennlinien sehr steil und fallen für alle Werte von $I_{\mathrm{B}}$ fast zusammen. Dieser Bereich heißt **Sättigungsbereich**. Bei größeren Werten von $U_{\mathrm{CE}}$ verlaufen die Kennlinien deutlich flacher und für verschiedene Werte von $I_{\mathrm{B}}$ unterscheidbar. Dieser Bereich heißt **Arbeitsbereich**.
- Die **Eingangskennlinie $I_{\mathrm{B}}(U_{\mathrm{BE}})$** wird üblicherweise im dritten Quadranten dargestellt. Diese entspricht der Kennlinie einer normalen Diode in Durchlassrichtung. Ihre Abhängigkeit von $U_{\mathrm{CE}}$ ist so gering, dass eine **einzige Kennlinie** (im Bild für $U_{\mathrm{CE}}=5\ \mathrm{V}$) i.a. völlig ausreicht. Für einen vorgegebenen Arbeitspunkt des Transistors können Sie $r_{\mathrm{B}}$ als Tangentensteigung von $U_{\mathrm{BE}}(I_{\mathrm{B}})$ im Punkt $I_{\mathrm{B}}$ ablesen.
- Die **Ausgangskennlinien $I_{\mathrm{C}}(U_{\mathrm{CE}})$** für verschiedene Basisströme $I_{\mathrm{B}}$ werden im ersten Quadranten dargestellt. Diese weisen zwei deutlich unterscheidbare Bereiche auf. Bei kleinen Werten von $U_{\mathrm{CE}}$ verlaufen alle Kennlinien sehr steil und fallen für alle Werte von $I_{\mathrm{B}}$ fast zusammen. Dieser Bereich heißt **Sättigungsbereich**. Bei größeren Werten von $U_{\mathrm{CE}}$ verlaufen die Kennlinien deutlich flacher und für verschiedene Werte von $I_{\mathrm{B}}$ unterscheidbar. Dieser Bereich heißt **Arbeitsbereich**. Für einen vorgegebenen Arbeitspunkt des Transistors können Sie $r_{\mathrm{C}}$ als Kehrwert der Tangentensteigung von $I_{\mathrm{C}}(U_{\mathrm{CE}})$ im Punkt $U_{\mathrm{CE}}$ ablesen.
- Für die **Steuerkennlinien** $I_{\mathrm{C}}(I_{\mathrm{B}})$, die im zweiten Quadranten dargestellt werden, reicht wegen der geringen $I_{\mathrm{C}}(U_{\mathrm{CE}})$-Abhängigkeit in der Praxis wieder eine Kennlinie aus, z.B. die bei kleinen Werten von $U_{\mathrm{CE}}$ im Arbeitsbereich. Es zeigt sich, dass diese Steuerkennlinie bei den meisten Transistoren gut durch eine einfache Ursprungsgerade beschrieben werden kann. Das bedeutet, dass für Stromänderungen mit einem einheitlichen Stromverstärkungsfaktor $\beta$ gerechnet werden darf.
- Im vierten Quadranten werden die **Rückwirkungskennlinien $U_{\mathrm{EB}}(U_{\mathrm{CE}})$** dargestellt.
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