Transistor-Kennlinie

Schlagwörter: Transistor. Kennlinie, Halbleiter, Verstärkung, Leitungsverhalten, Funktion

Um das Schalt- und Leitungsverhalten eines Transistors zu verstehen, ist es sinnvoll, eine Kennlinie aufzunehmen. Dazu nutzen wir die in ♦01/02 abgebildete Schaltung.

transistor-kennlinie-experiment
01 Kennlinie Transistor Aufbau
02 Kennlinie Transistor Schaltung
03 Messwerttabelle
04 Kennlinie/ U-I-Diagramm
05 Kennlinie-qualitativ

Auswertung: Wir erkennen in der Darstellung der Kennlinie ♦05 qualitativ drei verschiedene Bereiche.  

  1.  Die C-E-Strecke leitet nicht.
  2. Die Kennlinie hat eine starke Steigung.
  3. Die C-E-Strecke leitet vollständig. 

Für uns ist der zweite Abschnitt von Interesse. Hier können wir durch kleine Änderungen der Steuerspannung UBE große Änderungen  im Arbeitskreis verursachen.

Arbeitspunkt des Transistors

Mit der folgenden GeoGebra Datei kannst du das Verstärkungsverhalten eines Transistors simulieren.

Die Kennlinie ist nicht linear. Der Arbeitspunkt des Transistors kann über das Poti RV oder einen vorgeschalteten Spannungsteiler verschoben werden. Dabei sollte der Arbeitspunkt in einem „möglichst linearen“ Bereich der Kennlinie liegen. Ansonsten kommt es zu Verzerrungen des Ausgangssignals. Das sollen die Abbildungen ►06 bis 08 zeigen.

Transistor - Arbeitspunkt
06 Arbeitspunkt - zu hoch

Der Arbeitspunkt ist zu hoch gewählt. Während das Eingangssignal (blau) ein sinusförmiges Signal ist, ist das Ausgangssignal (magenta) nicht mehr sinusförmig. Wir können erkennen, dass der Graph des Ausgangssignals im unteren Teil enger und steiler verläuft. Das Signal wird deutlich verzerrt ausgegeben.

07 Arbeitspunkt zu tief

Der Arbeitspunkt ist zu tief gewählt und die Verstärkung ist zu hoch. Während das Eingangssignal (blau) ein sinusförmiges Signal ist, ist das Ausgangssignal (magenta) verzerrt und unten abgeschnitten. Das Signal wird deutlich verzerrt ausgegeben.

Transistor Arbeitspunkt korrekt
08 Arbeitspunkt richtig gewählt

Der Arbeitspunkt ist richtig gewählt. Das Ausgangssignal zeigt, wie das Eingangssignal ein sinusförmiges Signal.

GeoGebra