Transistor als Schalter (nach Emitter)

[kingofmovies]

Hallo,

ich hab mal wieder eine Frage Nämlich: Ich arbeite zur Zeit ein kleines Büchlein über Digitalelektronik durch, und verstehe eigentlich auch alles, nur mit einer Sache habe ich etwas Probleme: Immer wieder wird ein Transistor als Schalter verwendet, wo allerdings der Verbraucher immer erst hinter dem Emitter kommt, der Kollektor ist direkt mit +5V verbunden - ganz ohne Widerstand, nur an der Basis liegt immer ein Widerstand von 4,7kOhm. Und das ist das was mich stört: Wenn an der Basis 5V liegen, dann müssen dort ja 5V/4,7kOhm = ~ 1mA fließen, am Kollektor dann aber wegen dem Verstärkungsfaktors des Transistors zB. 100fach -> 100mA, und das ohne Verbraucher?! Ich habe mal eine Skizze angehängt, meine Frage ist jetzt, ob man das so machen darf oder ob da noch ein Widerstand an den Kollektor muss damit nichts kaputt geht Die Schaltung selbst ist übrigens dazu gedacht dass bei dem Beispiel in der Skizze die LED nur dann leuchtet wenn an der Basis "1", also um die 5V anliegen. Bin für jede Antwort dankbar!!

mfg

[anders]

dann müssen dort ja 5V/4,7kOhm = ~ 1mA fließen,

Nein, dann kann dort kein höherer Strom als etwa 1mA fliessen.
Der Emitter wird etwa 0,65V negativer als die Basis sein, und wenn am Emitter, durch die 150 Ohm begrenzt nur etwa (5-0,7-1,6)/150 = 18mA entnommen werden, gehört dazu ein Basisstrom von nur 0,18mA.
Stärker wird deine Logikschaltung durch diesen Emitterfolger also nicht belastet.

In Wirklichkeit fallen bei 0,18mA an den 4k7 natürlich noch einmal 0,8V ab, sodaß sich der LED-Strom geringer ausfällt nämlich etwa (5-0,8-0,7-1,6)/150 = 13mA . Dazu gehören dann aber wieder nur 0,13mA Basisstrom usw., usf.

Man kann dieses Rennen zwischen Hase und Igel natürlich in eine einzige Formel packen, aber das überlasse ich dir als Übung.

[kingofmovies]

Vielen Dank für deine Antwort, jetzt weiß ich jedenfalls mal etwas mehr über den Transistor als vorher , aber meine Frage bezog sich eher auf den Kollektor, weil wenn jetzt eben an der Basis 0,18mA fließen und der Verstärkungsfaktor des Transistors 100 ist, dann müsste ja der Kollektorstrom schon über 80 mA sein, und ich weiß eben nicht ob das hier überhaupt so sein darf, ob da nichts kaputt geht wenn kein verbraucher vor dem Kollektor ist?

[Stromus]

Der Transistor hat eine Verlustleistung von:

(5V-UEmitter)xIc

Wenn der Wert aus dem Datenblatt nicht überschritten wird, dann ist es i.O.

[Reaper27374]

Eine Frage:
Warum darf deiner Meinung nach der Kollektorstrom keine 80mA betragen?

Ob du jetzt am Kollektor einen Widerstand hast oder ob du den Widerstand jetzt am Emitter hängst, macht vom Strom her keinen Unterschied. Das ist ja wie eine Reihenschaltung, nur das du mit der Basis jetzt den Innenwiderstand vom Transisor ändern kannst. Ich verteh nicht was du jetzt mit dem Kollektorstrom hast. Erklär mir doch mal warum das deiner Meinung nicht sein darf.

Der Basisstrom geht über den Emitter und der Kollektorstrom auch. Das heißt:
Emitterstrom = Basisstrom + Kollektorstrom

[Stromus]

Ob du jetzt am Kollektor einen Widerstand hast oder ob du den Widerstand jetzt am Emitter hängst, macht vom Strom her keinen Unterschied. Das ist ja wie eine Reihenschaltung, nur das du mit der Basis jetzt den Innenwiderstand vom Transisor ändern kannst.

Das ist falsch!

[Reaper27374]

Ob du jetzt am Kollektor einen Widerstand hast oder ob du den Widerstand jetzt am Emitter hängst, macht vom Strom her keinen Unterschied. Das ist ja wie eine Reihenschaltung, nur das du mit der Basis jetzt den Innenwiderstand vom Transisor ändern kannst.

Das ist falsch!

Warum?

[Stromus]

Widerstand im Emitter => kleinerer Basisstrom => kleinerer Kollektorstrom

[Reaper27374]

Widerstand im Emitter => kleinerer Basisstrom => kleinerer Kollektorstrom

Oh, sorry.
Sollte eigentlich auch nur auf das Problem mit dem Kollektor bezogen sein, um deutlich zu machen, das der Kollektor und der Emitter theoretisch eine Reihenschaltung ist. Das ist ja das was er nicht verstanden hat, soweit ich das gelesen habe.

[kingofmovies]

aah ok dann passt ja alles stimmt eigentlich^^ danke jetzt ist alles klar. Vielen Dank!

[kingofmovies]

^^ja das war das was ich mir nicht ganz klar war. Jetzt weiß ichs

[Martin67]

Ob du jetzt am Kollektor einen Widerstand hast oder ob du den Widerstand jetzt am Emitter hängst, macht vom Strom her keinen Unterschied. Das ist ja wie eine Reihenschaltung, nur das du mit der Basis jetzt den Innenwiderstand vom Transisor ändern kannst.

Das ist falsch!

Warum?

Weil ein Wiederstand am Emitter eine Stromgegenkopplung bewirkt. Das ist bei einem Kollektorwiderstand nicht der Fall! Grundsätzlich kann man sagen Ic =Ib * B im Arbeitspunkt. Mit etwas hin und her Rechnen auch nachvollziehbar.

Beispiel:
npn Transistor
R= 150Ohm
B= 100
Rb= 4700Ohm
Uce =0,6V
U 5V

R im Kollektor:
Ib = 5V-0,6V / 4700 =0,93mA Ic =93mA. UCE = Ohje wir sind schon gesättigt!! Damit wird Ic max ca. 32mA

R im Emitter:
Ib*4700+0,6+101*Ib*150=5. Aufgelöst: Ib=0,22mA
Ic=22mA UR=3,33V UCE= 1,67V

siehst Du den Unterschied

Edit: LED nicht berücksichtigt!

Gruß

Martin

[Stromus]

Und...Ändere die Schaltung --> R+LED in Kollektor ist besser!

[Reaper27374]

Ob du jetzt am Kollektor einen Widerstand hast oder ob du den Widerstand jetzt am Emitter hängst, macht vom Strom her keinen Unterschied. Das ist ja wie eine Reihenschaltung, nur das du mit der Basis jetzt den Innenwiderstand vom Transisor ändern kannst.

Das ist falsch!

Warum?

Weil ein Wiederstand am Emitter eine Stromgegenkopplung bewirkt. Das ist bei einem Kollektorwiderstand nicht der Fall! Grundsätzlich kann man sagen Ic =Ib * B im Arbeitspunkt. Mit etwas hin und her Rechnen auch nachvollziehbar.

Beispiel:
npn Transistor
R= 150Ohm
B= 100
Rb= 4700Ohm
Uce =0,6V
U 5V

R im Kollektor:
Ib = 5V-0,6V / 4700 =0,93mA Ic =93mA. UCE = Ohje wir sind schon gesättigt!! Damit wird Ic max ca. 32mA

R im Emitter:
Ib*4700+0,6+101*Ib*150=5. Aufgelöst: Ib=0,22mA
Ic=22mA UR=3,33V UCE= 1,67V

siehst Du den Unterschied

Gruß

Martin

Oh man, das Problem ist doch schon gelöst.
Ich habe es doch schon mal gesagt:

Oh, sorry.
Sollte eigentlich auch nur auf das Problem mit dem Kollektor bezogen sein, um deutlich zu machen, das der Kollektor und der Emitter theoretisch eine Reihenschaltung ist. Das ist ja das was er nicht verstanden hat, soweit ich das gelesen habe.

[Martin67]

Reaper,

Ich bitte Dich um mehr Verständnis.

Die Antwort, die ich Dir schrieb hat etwas Zeit in Anspruch genommen. Ich denke, dass verstehst Du.

Schau mal auf die Zeiten, ich konnte nicht sehen, dass es sich bereits erledigt hat, als ich beim beantworten war. Ich sah nicht einmal mehr die Antwort von Stromus, da ich unmittelbar nach Deinem "Warum" damit begonnen hatte.

Man nennt so was auch Doppelpost.


Gruß

Martin