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beginner

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28.04.2014,
18:50
 

Transistor (Bauelemente)

Hallo,

ich versuche gerade diese ganzen Grundschaltungen für den Transistor zu verstehen, aber zuerst möchte ich auf das Bauteil Transistor eingehen.

Ich hab mir den Beitrag über den Transistor hier im ELKO durchgelesen.

Also ein Transistor besteht aus 3 Schichten --> z.b: NPN --> Zwei N-Schichten und eine dünne P-Schicht in der Mitte.

Schauen wir uns doch mal folgendes Bild an:

Die PN-Schicht(bzw. "Diode" ) bei der Basis und dem Emitter ist in Durchlassrichtung gepolt, d.h. Elektronen fließen in den Emitter von der Spannungsquelle Ube und Uce.

Diese Elektronen werden mit den freien Elektronen der Donatoratome(hoffe, dass noch richtig in Erinnerung zu haben) in der n-Zone vom Pluspol angezogen.

Das heißt im Prinzip, dass Elektronen von der n-Zone in die p-Zone wandern und sich da in ein Loch setzen und in der n-Zone ensteht ein Loch, da wo ein Elektron weggegangen ist --> So "wandern" diese Löcher zum Minuspol von beiden Spannungsquellen.

Aber wie können Löcher bis zur Spannungsquelle kommen? Der Draht hier ist doch ein Vollleiter. Gibt es da ständig Löcherfluss und Elektronenfluss?

Warum werden jetzt mehr Elektronen vom Pluspol der Spannungsquelle Uce angezogen als von der Spannungsquelle Ube?

Das hat sicher was mit der dünnen p-Schicht zu tun, aber ich weiß leider nicht was.

PS: Warum kann man sich hier nicht registrieren?

mfg

beginner

Gastl

28.04.2014,
19:25

@ beginner

Transistor

» Aber wie können Löcher bis zur Spannungsquelle kommen?

Können sie nicht. Das Elektron-/Löchermodell bezieht sich nur auf den Halbleiter.

beginner

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28.04.2014,
19:37

@ Gastl

Transistor

» » Aber wie können Löcher bis zur Spannungsquelle kommen?
»
» Können sie nicht. Das Elektron-/Löchermodell bezieht sich nur auf den
» Halbleiter.

Aber man Sagt doch, dass Elektronen zum Pluspol fließen und Löcher zum Minuspol, oder nicht?

Wie soll das dann funktionieren?

xy(R)

E-Mail

28.04.2014,
20:11

@ beginner

Transistor

http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmscher_Kontakt

beginner

E-Mail

28.04.2014,
20:53

@ xy

Transistor

» http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmscher_Kontakt

Also wenn im Halbleiter Elektronen weggehen, dann hinterlassen diese Löcher und Elektronen können in so einem Halbleiter nur wandern, in dem sie in Löcher schlüpfen?

Und in einem Metall fließen, dann nur Elektronen, oder was?

Was bringt mir dann der Löcherstrom? (Ja, der ist wichtig, dass ein Halbleiter funktionieren kann, aber vielleicht kann mir wer das ein bisschen veranschaulichen bitte)

xy(R)

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28.04.2014,
21:33

@ beginner

Transistor

» aber vielleicht kann mir wer das ein
» bisschen veranschaulichen bitte)

Die "anschaulichen" Modelle geben das wahre Verhalten leider nicht sinnvoll wieder.

beginner

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28.04.2014,
22:01

@ xy

Transistor

» » aber vielleicht kann mir wer das ein
» » bisschen veranschaulichen bitte)
»
» Die "anschaulichen" Modelle geben das wahre Verhalten leider nicht sinnvoll
» wieder.

Ich verstehe nicht was du meinst. Meinst du, es gibt keine Modelle, die das Verhalten erklären können? Oder meinst du hier in dem Thread liegen keine Modelle/Zeichungen vor, die das veranschaulichen können?

Hier ist z.b. eine Grafik eines pn-Überganges:

Das freie Elektron des Donatoratoms in der n-Zone wandern rüber in die p-Zone und rekombiniert mit dem Loch in der p-Zone.

Da wo das freie Elektron verschwindet entsteht ein Loch --> Das Loch ist von der p-Zone in die n-Zone "gewandert" --> Löcherstrom

Aber welche Charakteristik bzw. was macht den so besonders bei einem Halbleiter?

Gastl

28.04.2014,
22:40

@ beginner

Transistor

» Aber welche Charakteristik bzw. was macht den so besonders bei einem Halbleiter?

Die Dotierung halt.
Entweder ist es so dotiert das Elektronen fehlen, was per Defition und "nur per Definition dann Löcher" ergibt, oder es ist so dotiert das ein Elektron frei verfügbar ist.

beginner

E-Mail

28.04.2014,
23:07

@ Gastl

Transistor

» Die Dotierung halt.
» Entweder ist es so dotiert das Elektronen fehlen, was per Defition und "nur
» per Definition dann Löcher" ergibt, oder es ist so dotiert das ein Elektron
» frei verfügbar ist.

Was meinst du mit >>>"was per Defition und "nur per Definition dann Löcher" ergibt<<< ?

Gastl

28.04.2014,
23:11

@ beginner

Transistor

» Was meinst du mit >>>"was per Defition und "nur per Definition dann Löcher"
» ergibt<<< ?

Es gibt keine Löcher, aber Elektronen. Um etwas anschaulich zu gestalten definiert man etwas -> Löcher.

Steffen

29.04.2014,
01:19

@ Gastl

Transistor

» » Was meinst du mit >>>"was per Defition und "nur per Definition dann
» Löcher"
» » ergibt<<< ?
»
» Es gibt keine Löcher, aber Elektronen. Um etwas anschaulich zu gestalten
» definiert man etwas -> Löcher.

Loch hat die wenigsten Buchstaben.

Gruß Steffen

Kendiman(R)

29.04.2014,
10:17
(editiert von Kendiman
am 29.04.2014 um 10:21)


@ beginner

Transistor

» » Die Dotierung halt.
» » Entweder ist es so dotiert das Elektronen fehlen, was per Defition und
» "nur
» » per Definition dann Löcher" ergibt, oder es ist so dotiert das ein
» Elektron
» » frei verfügbar ist.
»
» Was meinst du mit >>>"was per Defition und "nur per Definition dann Löcher"
» ergibt<<< ?

Hallo

Mit dem Thema Elektronen und Löcher wirst Du noch eine Weile zu tun haben.
Der Grundstein der Verwirrung wurde schon vor vielen Jahren gelegt, als sich die ersten
Menschen mit Strom und Spannung beschäftigten.
Sie haben sich damals festgelegt, dass der Strom im äußeren Stromkreis von "Plus" nach "Minus" fließt.
Wenn es zwei Möglichkeiten gibt, so wird man immer die Falsche wählen ( Murphy´s Gesetz - siehe Wikipedia).
Erst viel später konnte man beweisen, dass der Strom ( die Elektronen ) von "Minus" nach "Plus" fließen.
Nun hätte man alle alten Bücher verbrennen und neue schreiben müssen und auch alle Gesetze und Festlegungen,
die auf der alten Annahme entstanden sind, neu festlegen müssen. Ein Ding der Unmöglichkeit.
Darauf hin sprach man zur Unterscheidung von der technischen und der physikalischen Stromrichtung.
Wer sich nicht gerade mit den physikalischen Grundlagen beschäftigen muß, sollte bei der Denkweise,
der Strom fließt von "Plus" nach "Minus", bleiben. Es kommt für den Praktiker allein auf das Ergebnis an.
Beispiel:
Man kommt in ein voll besetztes Kino. Ein freier Platz ist noch in der Mitte der Reihe sichtbar.
Möglichkeit 1. Man drängelt sich zu dem freien Platz hin (ein Elektron wandert)
Möglichkeit 2. Man bittet die Menschen jeweils vom freien Platz aus um einen Platz aufzurücken.
Man sieht förmlich, wie ein freier Platz (Loch)auf mich zuwandert, bis ich mich setzen kann.
Der Erfolg ist ist gleich.
Der freie Platz (ein Loch) hat sich bewegt. Damit können Löcher wandern.
Wer sich bewegen will, benötigt einen freien Platz (ein Loch)
Ein typisches Beispiel ist das Schiebespiel.(siehe Bilder im Internet)

Jetzt kannst Du Dir überlegen, ob Du zweigleisig mit Löchern und Elektronen den Transistor verstehen willst.
Um den Transistor zu verstehen und anwenden zu können reicht die Annahme, dass der Strom von "Plus nach "Minus" fließt.
Weiter Hinweise will ich nicht geben.

Gruß Kendiman

xy(R)

E-Mail

29.04.2014,
11:02

@ Kendiman

Transistor

» Um den Transistor zu verstehen und anwenden zu können reicht die Annahme,
» dass der Strom von "Plus nach "Minus" fließt.

Man sollte immer das einfachste Modell verwenden, das eben so ausreicht für das Problem.

Kendiman(R)

29.04.2014,
14:09
(editiert von Kendiman
am 29.04.2014 um 14:13)


@ xy

Transistor

» » Um den Transistor zu verstehen und anwenden zu können reicht die
» Annahme,
» » dass der Strom von "Plus nach "Minus" fließt.
»
» Man sollte immer das einfachste Modell verwenden, das eben so ausreicht für
» das Problem.

besonders, wenn man es einem "Beginner" erklären will.
Hier ein Beispiel, dass dem Beginner die Erklärung noch vereinfachen würde.
Das Kompendium hier von Patrick Schnabel finde ich ganz o.k.
Einige Sachen könnten zum besseren Verständnis noch geändert werden.
Besser wäre immer die technische Stromrichtung zu benutzen.
Warum also in rot den technischen Strom einzeichnen und in schwarz den physikalischen Strom ?

Alle Rechenregeln und Gesetze basieren auf der technischen Stromrichtung

Im Bild habe ich mal den Unterschied dargestellt.
Für eine Erklärung fände ich das 2. Bild besser. Da fließt der Strom noch von "Plus" nach "Minus".
Man muss dann nicht immer überlegen, ob es der technische oder physikalische Strom ist.

Gruß Kendiman

Cookie

29.04.2014,
16:33

@ Kendiman

Transistor

» Im Bild habe ich mal den Unterschied dargestellt.
» Für eine Erklärung fände ich das 2. Bild besser. Da fließt der Strom noch
» von "Plus" nach "Minus".
» Man muss dann nicht immer überlegen, ob es der technische oder
» physikalische Strom ist.
»

Dann muesstest du den Emitter und den Kollektor auch umtaufen. Das nutzt aber doch hier recht wenig um ein ..

@beginner:

... erstes verstaendnis dafuer zu entwicklen "was dem Strom die Bahn frei macht" Vorgaenge an den PN-Uebergaengen,

IBM Transistor Theory Illustrated 1959

Wenn man erstmal ein Bild davon hat kann man das alles noch beliebig komplizierter machen...

Leeres Blatt, ein dutzend Radiergummigrosse Felder
und alle 'Stadien' welche sich einem Buch ueber zig Seiten verteilen untereinderzeichnen.




So eine Darstellungsform faende ich hiflreicher, ist aber nur meine Ansicht.

Kendiman(R)

29.04.2014,
16:44

@ Cookie

Transistor

» » Im Bild habe ich mal den Unterschied dargestellt.
» » Für eine Erklärung fände ich das 2. Bild besser. Da fließt der Strom
» noch
» » von "Plus" nach "Minus".
» » Man muss dann nicht immer überlegen, ob es der technische oder
» » physikalische Strom ist.
» »
»
» Dann muesstest du den Emitter und den Kollektor auch umtaufen. Das nutzt
» aber doch hier recht wenig um ein ..
»
» @beginner:
»
» ... erstes verstaendnis dafuer zu entwicklen "was dem Strom die Bahn frei
» macht" Vorgaenge an den PN-Uebergaengen,
»
» IBM Transistor Theory Illustrated 1959
»
» Wenn man erstmal ein Bild davon hat kann man das alles noch beliebig
» komplizierter machen...
»
» Leeres Blatt, ein dutzend Radiergummigrosse Felder
» und alle 'Stadien' welche sich einem Buch ueber zig Seiten verteilen
» untereinderzeichnen.
»
»
»
»
» So eine Darstellungsform faende ich hiflreicher, ist aber nur meine
» Ansicht.

Hallo,

damit kann ich schon was anfangen. Ob das aber einem "Beginner"
nützlich ist, bezweifle ich.
Dann finde ich das Transistormodel der Staatlichen Realschule in Scheßlitz besser.
Da fließt ein technische Basiswasserstrom, der den Kollektorwasserstrom steuert.

http://rs-schesslitz.by.to/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=109:funktionsweise-transistor&catid=33:physik&Itemid=166

Gruß Kendiman