Bipolartransistoren

In den folgenden Abschnitten werden die Eigenschaften der Bipolartransistoren behandelt. Zunächst wird die grundlegende Funktionsweise des NPN-Transistors erklärt. Mit diesen Kenntnissen wird kurz der komplementäre PNP-Transistor besprochen. Schließlich werden grundlegende Verstärkerschaltungen qualitativ vorgestellt. Für ein genaueres Verständnis des Verhaltens von Bipolartransistoren werden anschließend die grundlegenden Kennlinienfelder besprochen. Ausgehend von diesen Kennlinienfeldern werden die wesentlichen Kleinsignal-Parameter des Bipolartransistors beschrieben. Auf Basis dieser Kleinsignal-Parameter wird das Kleinsignal-Ersatzschaltbild des Bipolartransistors entworfen. Mit diesen Informationen können die Grundschaltungen des Bipolartransistors noch einmal behandelt werden. Mit dem Kleinsignal-Ersatzschaltbild als Basis werden Gleichungen für die Spannungsverstärkung, den Eingangs- und den Ausgangswiderstand hergeleitet. Auf diese Weise ergeben sich handliche Näherungsformeln, mit denen eine einfache Beschreibung der Grundschaltungen möglich ist. In diesem Abschnitt werden zahlreiche Messungen der Transistorschaltungen vorgestellt. Damit wird verdeutlicht, dass die Näherungsformeln zum Teil ausgezeichnet mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Bei einzelnen Werten gibt es allerdings schon einmal größere Abweichungen. Die Größenordnung wird aber auf alle Fälle sehr genau wiedergegeben. Zum Teil ist die Messung von niedrigen Spannungssignalen auch durch Rauschen gestört. Dadurch lässt sich ein Teil der Abweichungen erklären.