Transistoren sind die Bausteine des modernen elektronischen Zeitalters. Sie funktionieren als kleine Verstärker, die elektrische Signale nach Bedarf verstärken, um Schaltungsfunktionen zu erleichtern. Transistoren bestehen aus drei grundlegenden Teilen: Basis, Kollektor und Emitter. Der Transistorparameter "Vce" bezeichnet die zwischen Kollektor und Emitter gemessene Spannung, die extrem wichtig, denn die Spannung zwischen Kollektor und Emitter ist der Ausgang des Transistor. Darüber hinaus besteht die Hauptfunktion des Transistors darin, elektrische Signale zu verstärken, und Vce repräsentiert die Ergebnisse dieser Verstärkung. Aus diesem Grund ist Vce der wichtigste Parameter beim Design von Transistorschaltungen.
Ermitteln Sie den Wert der Kollektorspannung (Vcc), der Vorspannungswiderstände (R1 und R2), des Kollektorwiderstands (Rc) und des Emitterwiderstands (Re). Verwenden Sie die Zeichnung der Transistorschaltung auf der Webseite Learning About Electronics (siehe Ressourcen für den Link) als Modell dafür, wie diese Schaltungsparameter mit dem Transistor verbunden sind. Die Parameterwerte finden Sie im Schaltplan Ihrer Transistorschaltung. Nehmen Sie zur Veranschaulichung an, dass Ihre Vcc 12 Volt beträgt, R1 25 Kiloohm beträgt, R2 15 Kiloohm beträgt, Rc 3 Kiloohm beträgt und Re 7 Kiloohm beträgt.
Finden Sie den Beta-Wert für Ihren Transistor. Beta ist der Stromverstärkungsfaktor oder der Transistorverstärkungsfaktor. Es zeigt an, wie stark der Transistor den Basisstrom verstärkt, der an der Basis des Transistors auftritt. Beta ist eine Konstante, die für die meisten Transistoren in den Bereich von 50 bis 200 fällt. Siehe Transistor-Datenblatt des Herstellers. Suchen Sie auf dem Datenblatt nach dem Begriff Stromverstärkung, Stromübertragungsverhältnis oder der Variablen "hfe". Wenden Sie sich für diesen Wert ggf. an den Hersteller des Transistors. Nehmen Sie zur Veranschaulichung an, dass Beta 100 beträgt.
Berechnen Sie den Wert des Basiswiderstands Rb. Der Basiswiderstand ist der an der Basis des Transistors gemessene Widerstand. Es ist eine Kombination von R1 und R2, wie durch die Formel Rb = (R1) (R2) / (R1 + R2) angegeben. Mit den Zahlen aus dem vorherigen Beispiel funktioniert die Gleichung wie folgt:
Rb = [(25)(15)]/[(25 + 15)] = 375/40 = 9,375 Kiloohm.
Berechnen Sie die Basisspannung Vbb, die an der Basis des Transistors gemessen wird. Verwenden Sie die Formel Vbb = Vcc * [R2/(R1 + R2)]. Mit den Zahlen aus den vorherigen Beispielen funktioniert die Gleichung wie folgt:
Vbb = 12 * [15/(25 + 15)] = 12 * (15/40) = 12 * 0,375 = 4,5 Volt.
Berechnen Sie den Emitterstrom, also den Strom, der vom Emitter zur Erde fließt. Verwenden Sie die Formel Ie = (Vbb - Vbe)/[Rb/(Beta + 1) + Re] wobei Ie die Variable für den Emitterstrom und Vbe die Basis-Emitter-Spannung ist. Stellen Sie Vbe auf 0,7 Volt ein, was der Standard für die meisten Transistorschaltungen ist. Mit den Zahlen aus den vorherigen Beispielen funktioniert die Gleichung wie folgt:
Dh = (4,5 - 0,7)/[9.375/(100 + 1) + 7000] = 3,8/[92,82 + 7000] = 3,8/7.092 = 0,00053 Ampere = 0,53 Milliampere. Hinweis: 9,375 Kiloohm sind 9.375 Ohm und 7 Kiloohm sind 7.000 Ohm, was sich in der Gleichung widerspiegelt.
Berechnen Sie Vce mit der Formel Vce = Vcc - [Ie * (Rc + Re)]. Mit den Zahlen aus den vorherigen Beispielen funktioniert die Gleichung wie folgt:
Vce = 12 - 0,00053 (3000 + 7000) = 12 - 5,3 = 6,7 Volt.