MODDING-FAQ FORUM

Hi..

Ich habn paar Fragen.
Zum einen. Ich muss den Basisstrom mit einem Widerstand begrenzen damit mir der Transistor nicht durchbrennt und damit ich dien Kollektorstrom regeln kann.

(http://www.modding-faq.de/moddingfaq/bauteile/transistor/transistor_schaltung_on.gif)


Angenommen meine Spannungsquelle liefert eine Spannung von 1V, der Verstärkungsfaktor des Transistors ist B=10 und ich will dass durch den Verbraucher 10mA fließen. Zwischen B und E hab ich einen Spannungsabfall von 0,7V richtig?. Bedeutet dass ich muss den Widerstand für 0,3V und 1mA berechnen um auf einen Kollektorstrom von 10mA zu kommen? Oder für 1V und 1mA? Oder muss man das anders berechnen? Oder geht das überhaupt nicht so einfach?

Desweiteren eine frage zu Dioden. Wenn ich an einer Diode 0,7V Spannungsabfall messe, kann ich nicht einfach ganz viele Dioden zusammenschalten um aus 12V Spanungs möglichst verlustfrei z.b. eine Spannung um die 5V zu machen?

mfg PoWl

Also der Strom, der für die Stromverstärkung relevant ist, fließt von B nach E, somit ist der Spannungsdrop des Transistors von C nach E dafür nicht relevant. Um in deinem Beispiel als 10mA durch den Verbraucher fließen zu lassen braucht man einen Widerstand von 1kOhm, da dann 1mA in die Basis fließen.

Der Spannungsabfall in Dioden ist natürlich nicht verlustfrei, in jeder Diode hat man einen Verlust von I*U_drop, also bei 1A und 0,7V Drop pro Diode 0,7W.
Es ist jedoch eleganter, einen Spannungsregler wie den 7805 zu verwenden, denn der Diodendrop ist abhängig vom Strom und von der Temperatur, der Regler hat diese starken Abhängigkeiten nicht (und die Abwärme ist die gleiche).

Hi, der Spannungsdrop müsste wegen den beiden Übergängen zwischen C und E 1,4V betragen. Ich meine aber wirklich den Spannungsdrop zwischen B und E der ja 0,7V beträgt.

Laut deiner Rechnung müsste ich den Spannungsdrop in die Berechnung des Vorwiderstands nicht mit einbeziehen also einfach 1V/0,001A = 1000Ohm. Ist das richtig so? Kann man die 0,7V drop einfach so ignorieren?

Hm du sagtest bei Dioden verschwindet die spannung nicht einfach sondern die Verlustleistung beträgt I * U_drop. Wenn ich verlustleistung habe, ist das nicht das gleiche wie bei einem Widerstand? Und die Diode entspricht ja beim Transistor der Basis-Emitter-Strecke. Würde das nicht bedeuten dass der Übergang an BE auch den Strom behindert? Oder beträgt der Widerstand hier tatsächlich 0Ohm? Für mich ziemlich komisch :-D

mfg PoWl

Ich hätte einen Widerstand von etwa 300 Ohm vorgeschlagen, da der Widerstand 0.3 Volt bremsen muss.

Der Spannungsdrop zwischen C und E beträgt nicht 1.4 Volt sondern nur 0.7, da die C-B-Strecke keinen Spannungsdrop verursacht.

Die Verlustleistung bei Dioden ist proportional zum Strom, da sich die Spannung an der Diode ja nicht ändert. Verlustleistung an Dioden ist P = 0.7 V * I. Bei Widerständen ist das anders, steigt der Strom, dann steigt proportional dazu auch die Spannung die anliegt. Die Verlustleistung P an einem Widerstand beträg somit P = R *  I^2 oder P = 1 / R * U^2.

Das verwirrt mich... Wieso nicht 1,4V? Zitat von Modding-Faq:

Ausserdem ja ok so könnte man sich das auch denken dass 0,3V weg müssen, aber was für ein Strom fließt dann? Immerhin will ich ja dass ein bestimmter Strom fließt.

mfg PoWl

Ich hab oben Mist geschrieben, man hat natürlich nur 0,3V über dem Basis-Strombegrenzungs-Widerstand anliegen.
Das Zitat ist so falsch, man hat zwar durchaus zwei Sperrschichten, aber davon ist ja eine eine np-Sperrschicht, die andere eine pn-Sperrschicht. An der np-Sperrschicht tritt kein Spannungsabfall auf.

Eine Diode verhält sich nicht wie ein Widerstand, denn ihre Strom-Spannungs-Kennlinie (ein Diagramm, in dem man den Strom über die Spannung aufträgt) ist stark nichtlinear. Beim Widerstand steigt der Strom stets proportional zur Spannung an (mit Proportionalitätskonstante 1/R, I=U/R). Bei einer Diode ist der Strom bis zu den 0,7V (Wert variiert natürlich je nach Diode und Temperatur etwas) quasi 0, danach steigt er sprunghaft auf sehr große Werte an.

Wenn du jetzt also einen bestimmten Strom haben willst, musst du von der Versorgungsspannung erst mal alle Fixspannungen abziehen, der Rest muss dann ein Widerstand übernehmen.
Beispiel wäre eine Leuchtdiode an 5 V, welche mit einem Transistor angesteuert wird. Ein Transistor benötigt so oder so 0.7 Volt, die LED je nach Typ von 1.6 bis 3 oder noch mehr Volt. Angenommen, wir haben 'ne rote, dann musst du 1.6 Volt abziehen. 5 - 0.7 - 1.6 = 2.7 Diese Spannung liegt dann auch am Widerstand an. Normalerweise benötigen Leuchtdioden etwa 20 mA, also musst du 2.7 durch 0.02 A teilen. Dabei kommt 135 Ohm raus.

danke, @mak, aber ich setze doch die led nicht in den basisstromkreis ein ;-) diese hat doch übrigens auch keine fixspannung sondern eine nichtlineare I-U-Kennlinie.

Hm ok d.h. ich muss mir den Widerstand berechnen über den bei 1V von der stromquelle für 0,3V im basisttromkreis nur z.b. 1mA fließt. Also 0,3V/0,001A = 300Ohm

Kann ich das aber einfach so machen? Fließt dann wirklich nur ein strom von 1mA mit einem 300 Ohm widerstand? Wenn die Basisstrecke die ja an sich auch nur eine Diode ist eine Verlustleistung von I * U_drop also 0,001A * 0,7V = 0,0007W hat. Wo kommt dieser Strom her? Fließt da in wirklichkeit dann doch mehr als 1mA? Oder weniger als 1mA? Oder ist die Verlustleistung da schon mit inbegriffen? Wie kann ich das verstehen?

mfg PoWl

0.7 mW ist die Verlustleistung am Transistor, am Widerstand beträgt sie 0.3 mW. Zusammen also ein mW, was ja durch 1 V geteilt genau 1 mA ergibt. Und das fliesst auch, wenn du einen 300-Ohm-Widerstand verwendest. Der ist je zur Strombegrenzung da! ;)

BTW: Normalerweise betriebe ich die Leuchtdioden mit den angegebenen Daten und nutze sie nicht mit variablen Strömen sondern mit Maximalstrom und angegebener Durchlassspannung. Alles andere macht in meinen Augen weniger Sinn. ;D

Sekunde mal, Leute... Mit dem Widerstand bin ich überhaupt nicht einverstanden.

Unbestritten ist die Tatsache, das über der BE-Strecke die 0,7V abfallen. Wir alle wissen aber auch, das man den Basisstrom begrenzen muß. Die BE-Strecke hat nämlich einen Widerstand von praktisch Null, wenn leitend (Halbleiter-PN-Übergang, kein ohmscher Widerstand), was dazu führt, das aus der Stromversorgung der maximal mögliche Strom gezogen würde und der Transistor über den Jordan geht.

Wenn ich also 1mA Basisstrom bei 1V Spannung haben will, muß der Widerstand 1kOhm sein. Das eine mA würde dann bei einem B=10 zu einem maximalen Kollektorstrom von 10mA führen.

[nebenbei]Könnte nen Mod bitte mal alle Posts bis auf den Ursprungspost löschen?
Sieht ja schlimm aus...[/nebenbei]

Einmal abstrakt gedacht:
Wenn jemand 1,0V Versorgungsspannung hat und eine Diode mit U_f = 0,7V mit I = 1mA dort einbauen will, dann muss er den Widerstand mit 0,3V / 0,001A = 300Ohm dimensionieren.

Zusammenfügen:
Da die BE-Strecke eines (Bipolar-)Transistors eine stinknormale Diode aufweist, müssen auch hier diese 300Ohm rein, um 1mA Basisstrom zu erhalten.

Hab ich irgendwas übersehen?

b0nze

könnt ihr euch mal entscheiden? :D

Ich plädiere schon seit 2 Posts für 300 Ohm und habe jetzt auch tatkräftig Unterstützung von b0nze bekommen, daher denke ich, 300 Ohm könnte richtig sein... ;)

ich hab zwar keinen bock aber wenn mir nich bald jemand die korrekte antwort sagen kann mess ichs nach :D

Entweder du zählst die Stimmen zu 300 und die zu 1000Ohm zusammen und entscheidest dann, oder du nimmst einfach 3 1000 Ohm Widerstände parallel, dann sind alle zufriden ;)

b0nze

So.. meine Messung hat ergeben dass der 300Ohm Widerstand richtig sein muss, man also die Dropspannung der diode zur Berechnung des fließenden Stroms abziehen muss^^

bzw mein Messgerät hat 1,5mA angezeigt, ich geh mal davon aus dass das 1mA sein soll da er mir da wo mein anderes messgerät 1V misst auch 1,5V anzeigt. Beim anderen messgerät ist leider die stromstärkemesstrecke kaputt :D

Hm ok ich glaub ich hab langsam verstanden was der Spannungsdrop eigentlich zu bedeuten hat^^ danke ;-)

Bei Zweifeln/Ratlosigkeit einfach mal ein Simulationsprogramm eures Vertrauens laufen lassen, bevor hier jeder was anderes meint, was so sein müsste und am Ende dann doch nur Käse ist...

das da wäre z.b.?^^

LTspice
das googlen sei jedem selbst überlassen