Transistor, ik snap het niet

Ik heb een kip-of-ei probleem bij het bekijken van een transistorschakeling.

Stel, ik heb een standaard transistor met collector weerstand (waarde boeit niet) naar, zeg, 20 volt. De emitter zit gewoon aan de nul. De basis zit via een spanningsdeler (R1 en R2) naar 20 volt en nul. Nu is R1 = R2.

Vraag: welke spanning staat er nu op de basis?

Aan de ene kant zou je denken dat door de spanningsdeler R1, R2 de basis op

10 volt hangt, right?

Aan de andere kant zou je denken dat Ub = Ue + 0.6 volt = 0.6 volt.

Welke klopt nu? Dit kom ik zo vaak tegen dat ik blijkbaar een blinde vlek heb hiervoor want ik kan me eigenlijk niet voorstellen dat dit een echte paradox is.

Wie helpt me even op het juiste spoor?

Leen

Reply to
Leen de Vries
Loading thread data ...

"Leen de Vries" schreef in bericht news:463a3c1d$0$323$ snipped-for-privacy@news.xsall.nl...

Tja, een spanningsdeler deelt spanning en met twee gelijke weerstanden zal de spanning door twee gedeeld worden. Dat komt doordat dezelfde stroom door beide weerstanden gaat. Tot zover zit je goed. Maar... als je een BE-overgang van een transistor parallel aan de "onderste" wereld zet, zijn de weerstanden op geen stukken na meer gelijk. Zo gauw de spanning op de basis boven de pakweg 0,6V komt, zal een deel van de stroom die door de bovenste weerstand komt door de basis-emitter overgang gaan lopen. Dus minder stroom door de onderste weerstand, dus minder spanning erover.

petrus bitbyter

Reply to
petrus bitbyter

De spanningsdeler met gelijke weerstanden over 20 volt kun je vervangen door een spanningsbron van 10 volt met in serie een weertand van de helft (thevenin). Dit voed dan in serie de b-e overgang (een diode) Over de diode zal niet meer dan 0.6 a 0.6 volt staan in dien die in geleiding gaat (verondersteld een silicium transistor).

--
pim.
Reply to
Pim Schaeffer

"petrus bitbyter" schreef in bericht news:463a436d$0$22555$ snipped-for-privacy@dreader29.news.xs4all.nl...

Of anders geredeneerd: voor R1 en R2 geldt: U = I * R. De spanning over de weerstanden is dus alleen gelijk als de stroom door de weerstanden gelijk is. Leen zegt zelf al, dat dat niet kan, dus dan moet de stroom door de beide weerstanden niet gelijk zijn en daar komt Petrus' betoog in beeld.

Even doorrekenend: de spanning over de onderste weerstand moet ongeveer 0,6 V zijn, de spanning over de bovenste weerstand is dus 19,4 V. De stroom door de bovenste weerstand is dus 19,4 / 0,6 = 27,3 keer zo groot als door de onderste weerstand en de rest zal dus door de basis-emitter overgang gaan.

Kees. (leuk, zo'n opgave, na jaren niets meer aan electronica gedaan te hebben!!)

Reply to
KeesC

Op Thu, 03 May 2007 21:46:40 +0200, schreef Leen de Vries:

Dat is alleen het geval bij een (vrijwel) onbelaste spanningsdeler.

Klopt.

Is het ook niet, anders zou geen enkel elektronisch apparaat werken :-)

Het is heel simpel: beschouw de b-e-overgang als een ordinaire diode, waar nooit meer dan ca. 0,7 volt spanning over kan vallen.

En ter volledigheid: de c-e-overgang is een stroombron die Hfe (de stroomversterkingsfactor van de transistor) keer de stroom door de genoemde b-e-'diode' wil uitsturen.

Al met al kun je dan een soort schema als volgt opstellen (even een vaste lettergrootte instellen, anders ziet het er niet uit):

o +V1 o +V2 | | | |R1 | |Rc | | | | | b c | |------. .----' | | | | | V ( ) | | |R2 - ( ) V Ic = Hfe*Ib | | | | `-----' | | e === ===

Hierbij is R1 dus gelijk aan R2, en heeft Rc een willekeurige waarde.

Zo werkt het:

- Zolang +V1 flink lager is dan 1,2 volt, zal de spanning halverwege R1 en R2 flink lager zijn dan 0,6 volt, en zal de diode-overgang tussen b en e niet geleiden. Er loopt dan dus (vrijwel) geen stroom van de basis naar de emitter, zodat er ook geen stroom van de collector naar de emitter loopt. De transistor staat 'dicht', en de spanning op de collector zal +V2 bedragen.

- Zodra +V1 in de buurt komt van 1,2 volt, begint de diode-overgang tussen b en e te geleiden. Dit heeft meerdere gevolgen: * Doordat niet alle stroom door R1 ook automatisch door R2 loopt, zal de 1:1-spanningsdeler niet meer als zodanig werken. Een deel van de stroom door R1 loopt nu immers ook naar de basis. * De stroom die nu van de basis naar de emitter loopt, veroorzaakt een stroom van de collector naar de emitter die Hfe keer zo groot is. De transistor wordt opengestuurd, en de spanning op de collector zal dalen. De hoogte van de spanning is volkomen afhankelijk van het type transistor (oftewel de Hfe-waarde), de waarde van R1, R2 en Rc, en de waarde van +V2.

- Zodra +V1 ruimschoots meer wordt dan 1,2 volt, bepaalt de spanningsval van de b-e-overgang de spanning over R2, en doet R2 zelf steeds minder mee. Er loopt dan een stroom van de basis naar de emitter van (+V1-0,6)/R1 - 0,6/R2, en de stroom door de collector wordt maximaal Hfe keer deze waarde. Deze maximumstroom wordt bepaald door Rc en +V2. Op een zeker moment zal de transistor geheel opengestuurd zijn en wordt de collectorspanning vrijwel nul.

Ik hoop dat het zo een beetje duidelijk is ...

Richard Rasker

--
Linetec Translation and Technology Services

http://www.linetec.nl/
Reply to
Richard Rasker

"Richard Rasker" schreef in bericht news: snipped-for-privacy@linetec.nl...

Ja, helemaal! Allen bedankt voor de heldere uitleg.

Punt was dat ik de b-e overgang weliswaar als een diode zag, maar wel eentje met een oneindige weerstand. Geen idee waarom, maar wellicht omdat de basisstroom zo miniem is. Anyway, dat was dus m'n "blinde vlek". Door de b-e overgang als een weerstand te zien (of in ieder geval als iets dat stroom sinkt), parallel aan R2 is de verwarring verdwenen.

Bedankt! Leen

Reply to
Leen de Vries

Ik neem aan dat je het over een npn transistor hebt.

Lijkt me een vreemde schakeling, spanningdeler om een basis stroom te maken. Dat had net zo goed met 1 weerstand naar de 20V gekund. Over de basis staat in geleiding inderdaad ca 0.6 Volt.

Een spanningsdeler gebruik je meestal als je een emittorweerstand ge bruikt om eea voor tempoaratuur te stabiliseren. En dan maak je een spanning van 10V met die deler (interne weerstand 0.5*R1), en zo kun je de emittor dan mooi op 9,4 Volt krijgen. Hiermee is meteen de collectorstroom beter gedefinieerd.

In jouw schakeling is de collectorstroom sterk afhankelijk van de temperatuur want de collectorstroom is B (DC versterkingsfaktor) * Ib. Aangezien B met temperatuur verloopt zal de collectorstroom cq

-spanning na aanschakelen flink verlopen.

Pieter

Reply to
P.

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.