Experimente: Transistor als Schalter

Der Transistor als Schalter ist eine sehr gebräuchliche Grundschaltung, wenn es darum geht, mit einem Steuerstrom einen Laststromkreis elektronisch einzuschalten und auszuschalten.
Ein Transistor als Schalter ist ein elektronischer Schalter, ohne den kein elektronisches Gerät auskommt. Egal ob Küchengeräte, Steuerungen oder Computer. Überall sind Transistoren als Schalter millionenfach vorhanden. Ein einzelner Transistor bildet praktisch die Grundlage für klassische Computer.

Wir wollen die Grundschaltung eines Transistors mit Basiswiderstand untersuchen und feststellen welchen Einfluss unterschiedliche Basis-Widerstände im Steuerstromkreis auf den Laststromkreis haben.

• Transistor als Schalter (Prinzip)

Liste

• S1: Taster
• S2: Taster
• S3: Taster
• R1: Widerstand, 1 MOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Gelb)
• R2: Widerstand, 100 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Orange)
• R3: Widerstand, 10 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Rot)
• R4: Widerstand, 1 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Braun)
• LED1: Leuchtdiode, rot
• TRS1: Transistor, PN2222 oder BC547

Kennzeichnung und Anschlussbelegung

• Taster / Schalter
• Widerstand
• Leuchtdiode (LED)
• Transistor
• Steckbrett und Zubehör zum Experimentieren

Drücke nacheinander die Taster S1 bis S3 und beobachte dabei das Leuchten der Leuchtdiode LED1.

1. Drücke den Taster S1.
2. Drücke den Taster S2.
3. Drücke den Taster S3.

Grundsätzlich leuchtet beim Drücken jedes Tasters (S1 bis S3) die Leuchtdiode. Nur scheint sie beim Drücken von S1 nicht ganz so hell zu leuchten, wie bei den anderen.

Grundsätzlich kann man sagen, wenn nur irgendein Strom in die Basis fließt, bzw. eine Spannung an der Basis anliegt, dann wird der Transistor leitend (CE-Strecke). In diesem Fall leuchtet die LED immer, wenn auch nicht gleich hell.

Bei S1 liegt der Fall vor, dass der Widerstand den Strom in die Basis begrenzt und damit auch Einfluss auf den Strom hat, der durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors fließt. In diesem Fall ist es so, dass der Steuerstrom so klein ist, dass der Transistor die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors nicht ganz durchschaltet. Zu dem Widerstand R5 kommt also noch der innere Transistor-Widerstand zum Tragen und begrenzt den Kollektor-Strom durch die LED und damit die Helligkeit der LED.

Wenn der Effekt auch nur gering erscheint, der bipolare Transistor wird mit dem Strom gesteuert.