Hoe werkt een transistor... (Algemeen)

door soundman2 , Wouw, 26-02-2009, 16:52 (5749 dagen geleden) @ Ben Koehorst

Paul,

Vergelijk een transistor met een triode. De emitter vervult zo'n beetje de functie van de kathode, de basis die van het stuurrooster en de collector speelt dan min of meer anode. Bij een NPN-transistor is de stroomrichting vergelijkbaar met die in de triode, dus plus aan collector en de min aan de emitter. Bij een PNP is dat andersom. Een belangrijk verschil is dat de basis bij de NPN geen negatieve voorspanning krijgt, maar een positieve stuurstroom. De transistor is dus typisch een stroomversterker, terwijl een buis bij de aansturing via het stuurrooster i.h.a. geen stroom vraagt.

Dat kan ik nog een beetje aanvullen.
Ik heb het hier over een NPN transistor. Voor een PNP is alles hetzelfde, alleen de polariteit van de spanningen is precies andersom.

In een transistor loopt de stroom vanaf de collector naar de emitter. Die stroom loopt niet zomaar, maar gaat pas lopen als er een klein beetje stroom in de basis gestuurd wordt.
Je kunt de spanning op de basis opregelen van nul naar ca 0,7 volt. In dat traject gebeurt er nog weinig. Bij een hogere spanning gaat er stroom lopen door de basis-emitterovergang. Dat heeft tot gevolg dat er ook stroom gaat lopen door de collector emitter. De stroom door de basis neemt bij een kleine verhoging erg snel toe en de collectorstroom bereikt zijn maximale (verzadigingswaarde). De basis dient aangestuurd te worden met een stroom. Een spanningsbron dien je dus via een weerstand aan te sluiten. Boven de 0,7 volt verandert de B-E spanning nauwelijks meer.
Bij een transistor wordt meestal de stroomversterking opgegeven als hfe. Dat is globaal gesproken de collectorstroom/basisstroom.
Dit is een uitleg uit de losse pols, maar je kunt er aardig mee uit de voeten als je een transistorschema wil doorgronden.
Wil je een transistor als lineaire versterker gebruiken, dan wordt er een zekere vaste kleine stroom in de basis gestuurd en daardoor gaat er een collectorstroom lopen. Door de stroom in de basis te varieren, zal ook de collectorstroom varieren en er vindt dus stroomversterking plaats. Zonder extra maatregelen is een transistor niet stabiel en de eigenschappen zijn zeer temperatuurafhankelijk.
In een simpele versterker met één transistor, wordt daarvoor een weerstand in de emitter opgenomen. Neemt de collectorstroom toe ten gevolge van temperatuurvariaties, dan zal de spanning op de emitter hoger worden daardoor zal de stroom afnemen, totdat weer een evenwicht is bereikt. De weerstand is ook een tegenkoppelijng voor het te versterken signaal en wordt daarom vaak overbrugd door een elco.
Dit is een heel summiere uitleg. Je zou dus toch meer kennis kunnen opdoen door een goed boek. Transistorschakelingen zijn er in talloze varianten, waarvan drie hoofdvarianten. De geaarde emitterschakeling (GES), geaarde basisschakeling GBS en vermoedelijk raadde je het al , is er ook nog een geaarde collectorschakeling (GCS) beter bekend als de emittervolger.

Henk Roovers