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Anwendung von Transistoren

Physik-Vortrag „Anwendung von Transistoren“ Transistor: Der Bipolartransistor wurde auf der Grundlage der Diode entwickelt. Eine Diode besteht aus zwei dotierten Halbleiterschichten (PN- beziehungsweise NP-dotiert) und „schaltet“ Strom nur in einer Richtung durch. Ein Transistor ist nun eine Kombination aus drei abwechselnden p- und n-dotierten Halbleiterschichten (NPN- beziehungsweise PNP). Sie werden als Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E) bezeichnet. Die Basis ist besonders dünn und liegt zwischen Kollektor und Emitter. Die drei Kristallschichten bilden zwei p-n-Übergänge aus, d. h. es handelt sich um zwei Dioden mit einer gemeinsamen Elektrode. Solange man nur Kollektor und Emitter anschließt (+ am Kollektor, - am Emitter), hat man es mit zwei Dioden zu tun, von denen eine gesperrt ist, es fließt also kein Strom. Die angelegte Spannung verkleinert zwar die B-E-Sperrschicht, vergrößert aber die C-B-Sperrschicht. Durch Schließen des B-E-Stromkreises (+ an der Basis, - am Emitter) wird die B-E-Diode leitend. Es gelangen Elektronen aus dem Emitter (lat. emittere = aussenden) in die Basis. Wegen der geringen Weite der Basis können die meisten Elektronen auf die Seite der C-B-Sperrschicht diffundieren, von der aus diese keinen Potenzialwall, sondern ein Gefälle darstellt. Das elektrische Feld in der Sperrschicht beschleunigt die Elektronen in Richtung Kollektor (lat. colligere = sammeln). Somit fließt nun auch Strom im C-E-Stromkreis. Die Schaltung selbst baut darauf auf, dass sie aus zwei gleichen Hälften besteht. Immer wird auf der einen Seite der Kondensator geladen und auf der anderen Seite brennt die LED. Sobald der Kondensator gefüllt ist kippt das Ganze um und läuft andersrum. Arbeitsbereiche Der Bipolartransistor besteht aus zwei PN-Übergängen, so dass man ihn auch als Hintereinanderschaltung von zwei Dioden betrachten kann. Indem man entsprechende Spannungen anlegt, kann man beide Übergänge unabhängig vo...

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