Bauteilparameter von NPN-BJTs bestimmen!

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Stormbreaker
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Bauteilparameter von NPN-BJTs bestimmen!

Beitrag von Stormbreaker » 02.01.2008 21:58

Hallo,

ich habe hier 2 NPN-BJTs deren Parameter ich bestimmen möchte.
Nach Professor Ellingers Vorlesung käme da wohl die Hybridparameterdarstellung besonders praktisch, nicht?
Wie mach ich das denn?

MfG..

PS: Ich meine natürlich schaltungstechnisch..!
- Editiert von AMD am 02.01.2008, 22:03 -
Einen Tag nachdem Bundespräsident Köhler in China war, wird zB der Bau einer Transrapidstrecke über 750km abgesagt. Dieses Jahr, vor wenigen Wochen ist das ThyssenKrupp-Siemens-Konsortium getrennte Wege gegangen. Dies kann und darf nicht sein und genau deshalb nehme ich ab jetzt das Ruder in die Hände!

Frankynstone
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Beitrag von Frankynstone » 04.01.2008 00:34

Du kannst doch ein Kennlinienfeld aufnehmen und so ziemlich alles ablesen oder mit etwas Plusminusmaldurch anhand der Messwerte errechnen. Die Schaltung dafür ist denkbar einfach. Die folgende Beschreibung hat keinen Anspruch auf Vollständig- und Richtigkeit.

Wiederholung

I_C = I_S * exp(U_BE / U_T) * (1 + (U_CB / U_Y))
I_C = B_f * I_B * (1 + (U_CB / U_Y))
I_C = B * I_B
B = f (U_CB, I_C)

Schaltung

Eine fein einstellbare Strom- oder Spannungsquelle zur Speisung der Basis, ich würde dafür ein Labornetzteil nehmen und einen Spannungsteiler 133 Ohm oben, 12 Ohm unten.

Die Basis-Emitter-Spannung ist dann 10% des eingestellten Wertes am Netzteil, der Basisstrom ist zu messen.

Ein zweites Labornetzteil versorgt den Kollektor direkt mit Spannung, der Kollektorstrom ist zu messen.

Early

Zur korrekten Ermittelung der Early-Spannung ist der Kollektorstrom im Diagramm über die Kollektor-Basis-Spannung aufzutragen (siehe Formeln oben). Bei einem guten Transistor wird man lieber rechnen, als zeichnen, weil das Papier irgendwo links endet).

Stromverstärkung

Die statische Stromverstärkung B=B_f sollte theoretisch genau dann auftreten, wenn U_CB=0 ist, worauf ich mich nicht verlassen würde, bitte bei einer realistischen Kollektor-Basis-Spannung messen, z. B. 5V, und durch diesen Early-Term teilen.

Bei den meisten Transistoren kann man eine Abhängigkeit der Stromverstärkung B vom Kollektorstrom finden, also hier eine Messreihe aufnehmen, ich schlage vor, fünf equidistante Ströme zwischen 10% und 100% des zulässigen Kollektorstromes in ein Diagramm zu malen. Ich weiß nicht, wie stark diese Abhängigkeit ist, finde es heraus!

Sättigungsstrom

Zur Berechnung des Sättigungsstromes I_S noch der Hinweis, dass die Temperaturspannung U_T linear von der Temperatur abhängt und getrost mit 30mV angenommen werden kann.

Schwellspannung

Ja, sowas gibt es auch beim Bipolartransistor. Man zeichne Strom über Spannung der Basis-Emitter-Diode, die Tangente im Punkt des maximalen Basisstromes (maximaler Kollektorstrom durch B) schneidet die Spannungsachse bei der Schwellspannung und hat den Anstieg gemäß des Innenwiderstandes der Diode. Zweck: lineare Näherung aus Spannungsquelle und Widerstand.

Hinweis

Werte jenseits der Leistungsparabel, maximaler Ströme und Spannungen dürfen nicht zur Berechnung herangezogen werden, schon allein deshalb ist die Zeichnung eines Diagramms sinnvoll.

Wenn man ein Multimeter hat, was Stromverstärkung (h_FE) messen kann, wählt man aus seinem Fundus weder den besten noch den schlechtesten Transistor aus, sondern einen aus der Mitte. Kann man das nicht, müssen mehrere Transistoren gemessen und die berechneten Werte am Ende gemittelt werden.
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Beitrag von Stormbreaker » 04.01.2008 14:01

Ich habe das Problem, dass wenn ich eine LED (GaAsP/1,78V - 1,9V/rot) mit einem NPN-BJT schalte, ich den BE-Strom mit meinem Messgerät nicht messen kann ohne, dass die U_F sich ändert und die LED deutlich schwächer leuchtet.

PS: Ich habe halt keine Konstantstromquelle.
- Editiert von AMD am 04.01.2008, 18:10 -
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Beitrag von Frankynstone » 04.01.2008 21:37

Ja, jedes Messgerät verfälscht den Messwert. Spannungsmesser ziehen Strom, Strommesser verbraten etwas Spannung. Man kann i. a. R. einen linearen Zusammenhang finden und muss den Wert entsprechend rechnerisch kompensieren. Also den Spannungsabfall über dem Strommesser (proportional zum gemessenen Strom) vom eingestellten Spannungswert abziehen und man erhält den Spannungswert nach dem Strommesser. Naja, was ist jetzt schwer?

Konstantstromquelle: einstellbare Spannungsquelle und einen großen Vorwiderstand oder große Spannungsquelle und einstellbarer Vorwiderstand. Die resultierende einstellbare Konstantstromquelle ist \"ziemlich ideal\".
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Beitrag von Tingeltangelbob » 05.01.2008 10:24

@AMD

Wenn du schon Transistoren und Dioden hast, warum baust du dir nicht eine Konstantstromquelle wie diese hier?
http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 210253.htm

MfG Andi
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