vorläufiges Skript zur Vorlesung ES1 - Elektrotechnik

Skript zur Vorlesung ES1, Fassung vom 9.Mai 2006, Prof.Dr.Arnold, FB1, FH-Ge 111
Wird der Transistor im aktiven Zustand durch das oben rechts angegebene Ersatzschaltbild
ersetzt, so erhält man eine lineare Schaltung, die z.B. nach dem Knotenspannungsverfahren
berechnet werden kann. Für eine einfache Überschlagsrechnung zur Bestimmung des Arbeitspunktes
ist das 0.7V Modell oft ausreichend, präzisere Modelle erforden in der Regel nichtlineare
Rechnungen, die praktisch nur mit Rechnern bewältigt werden können.
Wichtig!! Nach dem die Schaltung berechnet wurde, muss nachgeprüft werden, ob alle Bedingungen
für den aktiven Betriebszustand erfüllt sind. In der Regel genügt es zu zeigen, dass
UCE > 0:2 V gilt.
Sperrbetrieb Polung der Dioden: BE-Diode in Sperrrichtung, BC-Diode in Sperrrichtung
Da beide Dioden in Sperrrichtung gepolt sind, ‡ießt kein Basisstrom. Den Zustand für den gilt
IB = 0
Bezeichnet man als Sperrzustand des BJT. Für diesen Zustand erhält man nach dem 0.7V Modell
folgende Spannungsbereiche.
UBE < 0:7 V & UBC < 0:7 V
Da kein Basisstrom ‡ießt, ist nach dem Transportmodell auch der Kollektorstrom Null, so dass
die Ersatzschaltung durch drei - nämlich C,B und E - voneinander isolierte Anschlüsse darzustellen
ist.
Sättigungsbetrieb Polung der Dioden: BE-Diode in Flussrichtung, BC-Diode in Flussrichtung
Nach dem 0.7V Diodenmodell leiten beide Dioden, wenn UBE = 0:7V und UCE < 0V sind.
Da aber bereits ab UBC > 0:5V die Basis Kollektordiode einen nennenswerten Strom führt,
ergeben sich bereits ab diesem Wert Veränderungen im Kennlinienverhalten, so dass der Sättigungsbereich
bereits ab etwa UCE < 0:2V beginnt. dies führt auf folgendes Ersatzschaltbild
im Sättigungsbereich. Die Kollektor-Emitterspannung im Sättigungsbereich nennt man auch
UCE;sat.