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Grundlagen der bipolaren Transistoren

Begriff:

Bipolar bedeutet, dass im Kollektor-Emitter-Stromweg zwei Schichtarten P und N vorhanden sind.
Es gibt grundsätzlich zwei Arten von bipolaren Transistoren:

Der Kollektor C, sammelt die Ladungs- träger auf (saugt sie ab). Die Basis B, ist die steuernde Zwischen- schicht. Der Emitter E, sendet die Ladungsträger aus (emittiert sie).

Der Strecke vom Kollektor zum Emitter liegt bei einer Schaltung im Hauptstromkreis = gesteuerter Stromkreis
(siehe Seite 2).
Der Kollektorstrom I_C wird gesteuert vom Basisstrom I_B, der von der Basis zum Emitter fließt = Stromsteuerung.
Es gibt somit einen gesteuerten Stromkreis: Kollektor => Emitter und einen Steuerstromkreis: Basis => Emitter .

Die Spannungen, Polungen und Größen:

NPN + an C gegenüber E, z.B. + 12V + an B gegenüber E, z.B. + 0,67V - an E z.B. 0V

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PNP - an C gegenüber E, z.B. - 12V - an B gegenüber E, z.B. - 0,67V + an E z.B. 0V

Merke:

1. Die Basis-Emitter-Diode muss in Durchlass-Richtung gepolt werden, wenn Kollektorstrom IC fließen soll. Es fließt dann IB. 2. Die Spannung am Kollektor muss immer so gepolt werden, dass der Kollektor die Ladungsträger aus der Emitter-Schicht absaugen kann, z.B. + am Kollektor bei einem N-Emitter und umgekehrt.

Grundsätzlicher Aufbau der Transistoren

Legierungstransistoren Bis ca. 1962 wurden die Transistoren so gebaut, dass in eine Basisscheibe (daher der Name Basis) von beiden Seiten eine anders dotierte Perle hineinlegiert wurde. Die PN-Übergänge entstanden in den Einschmelzgrenzzonen. Nachteil war die relativ große Dicke der verbleibenden Basis-Schicht und die daraus resultierende schlechte Steuerbarkeit des Kollektorstroms.

Diffusionstransistoren Ab ca. 1962 werden die verschiedenen Schichtfolgen durch mehrmaliges Diffundieren eines Substratplättchen erzeugt. Die Dotierung schlägt dabei immer wieder um, Die einzelnen Schichtdicken betragen nur wenige µm und variieren von Transistor zu Transistor. Daher haben Transistoren auch des gleichen Typs oft große Streuwerte. Wegen der sehr dünnen Schichten sind diese Transistoren auch sehr gut steuerbar.

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