Bipolartransistor. Inverterschaltung gegeben, Ausgangsstrom I_(A) = 0 A

Question

Hi Leute,

ich komm bei der Aufgabe einfach nicht voran.

Meine bisherigen Überlegungen:

1. Für U_E=0V:

Dann ist I_B gleich null

Für U_E=3V:

I_B=U_E/R_B = 3V/23kOhm = 0.00013A

2. I_C ist umso größer, je kleiner I_B ist. Mehr dazu noch nicht.

Lastgerade beginnt bei 6mA und hört bei U_CE=4V auf. weil wenn kein IB fließt, fließt auch kein I_CE.

Würde mich über eure Unterstützung freuen.

Answer 1

Zu 1. Wenn U_E = 0 , dann wird auch I_B = 0 , (die Scheusenspannung 0,7 V wird nur aufgebaut, wenn ein Basisstrom fließt!)

Wenn U_E = 3 V, dann Maschenregel des Eingangskreises anwenden (Summe aller Spannungen gleich 0):

U_E = U_RB + 0,7 V

I_B = (U_E – 0,7 V)/ R_B = 100 µA

 

Zu 2. Hierzu die Lastgerade bestimmen: Aus Maschenregel des Ausgangskreises wird

U_a = I_C•R_C + U_CE  umgestellt nach I_C = f(U_CE) = -U_CE/ R_C + U_a / R_C

Das ist eine Gerade entsprechend y = a•x + b  mit a = -1/ R_C  und  b = U_a / R_C

Die Schnittpunkte der Geraden mit der lassen sich bestimmen zu I_C = 0 bei U_CEmax = U_a = 3 V der zweite Schnittpunkt bei U_CE = 0 ergibt I_Cmax =  U_a / R_C = 3V/500Ω = 6 mA

Mit diesen Werten und U_CEmax = U_a = 3 V und  I_Cmax =  6 mA wird die Arbeitsgeade eingezeichnet.

 

Zu 3. Da bei U_E = 3 V ein Basisstrom von 100µA fließt, gilt die „Parameter“-Kennlinie von 100µA. Der Schnittpunkt der Lastgeraden mit der  Parameter“-Kennlinie von 100µA ergibt einen I_C von 5 mA und eine  U_CE = U_A = ca. 0,4 V

 

Zu 4. Bei U_E = 0 fließt kein Basisstrom, somit kein Kollektortstrom. Wenn kein Kollektorstrom fließt, ist der Spannungsabfall über R_C = 0, d.h. U_CE = U_a = 3V

 Zu 5. Der Transistor befindet sich im Hi-Zustand, da  U_a = 3V (siehe 4.)

Zu 6. Der Transistor befindet sich im Lo-Zustand, da  U_a = 0,4V beträgt (siehe 3.)