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Anwendung der np junction: Der Transistor. Inhalt Transistor, Aufbau Stromverstärkung im Transistor Schema, Zeichen in Schaltungen.

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Präsentation zum Thema: "Anwendung der np junction: Der Transistor. Inhalt Transistor, Aufbau Stromverstärkung im Transistor Schema, Zeichen in Schaltungen."—  Präsentation transkript:

1 Anwendung der np junction: Der Transistor

2 Inhalt Transistor, Aufbau Stromverstärkung im Transistor Schema, Zeichen in Schaltungen

3 Der Transistor (npn Ausführung ) Kollektorstrom Basisstrom Emitter Basis Kollektor Ein npn Transistor besteht aus drei Halbleiterschichten: n, p und n leitendem Material. Die Basis ist die Schicht in der Mitte, sie ist viel dünner als die beiden angrenzenden Schichten

4 n leitendp leitend Stromfluss im npn Transistor + n leitend Kollektorstrom Basisstrom A mA npn Transistor in Flussrichtung gepolt, das Potential der Basis liegt zwischen den Potentialen von Emitter und Kollektor: Die Elektronen werden über den p- leitenden Bereich zum Kollektor gezogen (Schematische Darstellung)

5 n leitendp leitend Stromverstärkung im npn Transistor + n leitend Kollektorstrom Basisstrom Anhebung des Potentials der Basis in Richtung des Potentials des Kollektors (durch 2. Mausklick) ändert den Strom durch die Basis und wirkt verstärkt auf den Kollektorstrom, der abnimmt (Schematische Darstellung) A mA

6 Das Potential an der Basis steuert den Sromfluss Der Transistor besteht aus drei hintereinander geschalteten, verschieden dotierten Halbleiterschichten, –Emitter, Basis und Kollektor Im npn Transistor liegt eine p leitende Schicht mit dem Basis Anschluss zwischen zwei n leitenden Halbleitern –Der Kollektor muss positiv gegenüber dem Emitter sein Das Potential an der Basis steuert den Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor

7 Zeichen in Schaltungen für einen npn Transistor Kollektor Emitter Basis

8 Eratzschaltbild eines npn Transistors Zwei gegeneinander geschaltete np junction Dioden Kollektor Emitter Basis Strom vom Kollektor zum Emitter Strom von der Basis zum Emitter

9 pnp Transistor Im pnp Transistor liegt eine n leitende Schicht mit dem Basis Anschluss zwischen zwei p leitenden Halbleitern –Der Kollektor muss negativ gegenüber dem Emitter sein Auch hier steuert das Potential an der Basis den Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor

10 Zeichen für einen pnp Transistor Kollektor Emitter Basis

11 Eratzschaltbild eines pnp Transistors Zwei gegeneinander geschaltete pn junction Dioden Kollektor Emitter Basis Strom vom Emitter zum Kollektor Strom vom Emitter zur Basis

12 Versuch Transistor –Feste Spannung zwischen Emitter und Kollektor –Variable Spannung an der Basis –Folge: Variabler, verstärkter Stromfluss vom Emitter zum Kollektor

13 Maschinelle Informationsverarbeitung Links: Semaphore auf Mont Martre; Paris, Rechts: auf Haut-Barre im Elsaß, Relais der Telegraphenlinie Paris-Straßburg (Übertragungszeit 6 Minuten), fertig gestellt Saint-Pierre de Montmartre was destroyed during the French Revolution, and upon its apse was erected a tower for the purpose of the Chappe optical semaphore (illustration).French RevolutionChappe optical semaphore Informations-Austausch erfordert schnelles Umschalten von Signalen

14 Transistoren und Informationsverarbeitung Transistoren ermöglichen schnelles Schalten, sie sind deshalb die Grundlage der elektronischen Informationsverarbeitung –Manche Prozessoren und Speicherchips enthalten über eine Milliarde Transistoren 2 mm

15 Aggregatzustand, Ladungsträger und Leitfähigkeit Vakuum GasFlüssigFest ElektronenIonenElektronen Isolator Gut steuer- bar, z. B. in Röh- ren Normal- druck Elektro- lytische Leitung Halb- leiter Metall Spon- taner Durch- bruch z. B. Blitz In Grenzen: Nach Ak- tivierung: Ohmsche Leitung, U=R. I

16 Zusammenfassung zum Transistor Das Potential an der Basis steuert den Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor Ein kleiner Strom vom Emitter zur Basis steuert den hohen Strom zwischen Emitter und Kollektor Zentrales Bauteil der Halbleiterelektronik, das bis auf nahezu atomare Dimension verkleinert werden kann –Thema der Nano-Technologie Transistoren ermöglichen schnelles Schalten, sie sind deshalb die Grundlage der maschinellen Informationsverarbeitung

17 n leitendp leitend finis + n leitend Kollektorstrom Basisstrom Anhebung des Potentials der Basis in Richtung des Potentials des Kollektors (durch 2. Mausklick) ändert den Strom durch die Basis und wirkt verstärkt auf den Kollektorstrom, der abnimmt (Schematische Darstellung) A mA


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