diff --git a/Transistor_und_Operationsverstaerker/doc/Hinweise-Kennlinienfeld.md b/Transistor_und_Operationsverstaerker/doc/Hinweise-Kennlinienfeld.md index 2d7a201872f2adbdc505b610bd08c771320198f9..1f15a65959599d96f474e187d87f1376f9926d8b 100644 --- a/Transistor_und_Operationsverstaerker/doc/Hinweise-Kennlinienfeld.md +++ b/Transistor_und_Operationsverstaerker/doc/Hinweise-Kennlinienfeld.md @@ -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.