[natuurkunde] Transistor

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 27

[natuurkunde] Transistor

In onze cursus staat dat de stroomversterkingskarakteristiek van een transistor geen echte rechte is, maar er staat niet bij waarom. Ik heb dit gevraagd aan mijn leraar en die zegt 'accepteren, dat is gewoon zo'. Klopt het dat er hiervoor geen verklaring is, want ik kwam ergens wel de vraag tegen 'de stroomversterkingskarakteristiek is normaal niet echt een rechte, wat is hier de verklaring voor?'

Berichten: 10

Re: [natuurkunde] Transistor

Dat heeft te maken het halfgeleider materiaal. Silicium gaat pas geleiden bij ca. 0,65 volt. Dat begint geleidelijk en loopt dan niet lineair op, t.o.v. de aangelegde spanning. Hier over diodes, maar dat geldt ook voor transistors en hun versterkingsfactor.
https://meettechniek.info/actief/diode.html

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [natuurkunde] Transistor

De doorlaatspanning is in dit geval niet de belangrijkste factor. De vraag gaat over de stroomversterking, dus de verhouding tussen de collectorstroom en de basisstroom. Je mag dus aannemen dat de spanningsdrempel dan al is overwonnen.
De basisstroom sleept in een soort lawine-effect de collectorstroom mee. Bij zeer kleine basisstroom is dit meesleepeffect nog niet volkomen, in het middengebied is de versterking nagenoeg constant en daarna neemt de versterking weer af, domweg omdat de collector niet meer stroom kan voeren. We zeggen dan dat de collector verzadigd is.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: [natuurkunde] Transistor

Een nette verklaring van het gedrag van halfgeleiders vereist kwantummechanica. Daar weet ikzelf ook niet genoeg vanaf.

Berichten: 27

Re: [natuurkunde] Transistor

Bert jan schreef: zo 11 apr 2021, 12:48 Dat heeft te maken het halfgeleider materiaal. Silicium gaat pas geleiden bij ca. 0,65 volt. Dat begint geleidelijk en loopt dan niet lineair op, t.o.v. de aangelegde spanning. Hier over diodes, maar dat geldt ook voor transistors en hun versterkingsfactor.
https://meettechniek.info/actief/diode.html
Wat u beschrijft, is dat niet de ingangskarakteristiek (3° kwadrant van h-parameters van transistor)? Ik bedoel de stroomversterkingskarakteristiek (2° kwadrant).
Transistorkarakteristieken.JPG

Berichten: 27

Re: [natuurkunde] Transistor

klazon schreef: zo 11 apr 2021, 13:19 De doorlaatspanning is in dit geval niet de belangrijkste factor. De vraag gaat over de stroomversterking, dus de verhouding tussen de collectorstroom en de basisstroom. Je mag dus aannemen dat de spanningsdrempel dan al is overwonnen.
De basisstroom sleept in een soort lawine-effect de collectorstroom mee. Bij zeer kleine basisstroom is dit meesleepeffect nog niet volkomen, in het middengebied is de versterking nagenoeg constant en daarna neemt de versterking weer af, domweg omdat de collector niet meer stroom kan voeren. We zeggen dan dat de collector verzadigd is.
OK, bedankt voor uw antwoord.

Berichten: 3.866

Re: [natuurkunde] Transistor

HildeM schreef: zo 11 apr 2021, 13:22 k bedoel de stroomversterkingskarakteristiek (2° kwadrant).
Transistorkarakteristieken.JPG
De reden dat de leraar dit zei is waarschijnlijk omdat de behandelde stof niet ver genoeg de diepte ingaat om aan de verklaring daarvoor toe te komen. als je even uitgaat van het voorbeeld van een NPN transistor dan worden er door het spanningsverschil tussen basis en emitter
ektronen vanuit de emitter (dat is n materiaal waar elektronen de meerderheidsladingdragers zijn) het basisgebied ingestuurd. het basisgebied bestaat uit p materiaal waar gaten de meerderheidsladingdragers zijn. doordat de basis zo dun is gemaakt gaande elektronen vanuit de emitter voor het grootste deel door de basis heen en komen dan in de collector. slechts een klein deel recombineert met gaten in de basis en daarvoor gaat er een kleine stroom in de basis lopen om die gaten weer aan te maken. de verhouding tussen emitterstroom en basisstroom is dus gekoppeld aan recombinatie in de basis. En dat is weer afhankelijke van de basisdikte en de effectieve basisdikte (inclusief een ruimteladingsgebied) is weer afhankelijk van de stoom omdat de breedte van het ruimteladingsgebied afhangt van de basis emitterspanning en de stroom. vanwege die variaties varieert de stroomversterking ook. Er zijn nog meer redenen maar daaroor moet je nog meer de diepte in.
Deze links vond ik wel verhelderend:
https://www.minatica.be/content/140-Int ... its/view/5
en deze:
https://www.kuleuven.be/toekomstigestud ... ektronica1
slide 17-20, 22

Berichten: 27

Re: [natuurkunde] Transistor

HansH schreef: zo 11 apr 2021, 14:07
HildeM schreef: zo 11 apr 2021, 13:22 k bedoel de stroomversterkingskarakteristiek (2° kwadrant).
Transistorkarakteristieken.JPG
De reden dat de leraar dit zei is waarschijnlijk omdat de behandelde stof niet ver genoeg de diepte ingaat om aan de verklaring daarvoor toe te komen. als je even uitgaat van het voorbeeld van een NPN transistor dan worden er door het spanningsverschil tussen basis en emitter
ektronen vanuit de emitter (dat is n materiaal waar elektronen de meerderheidsladingdragers zijn) het basisgebied ingestuurd. het basisgebied bestaat uit p materiaal waar gaten de meerderheidsladingdragers zijn. doordat de basis zo dun is gemaakt gaande elektronen vanuit de emitter voor het grootste deel door de basis heen en komen dan in de collector. slechts een klein deel recombineert met gaten in de basis en daarvoor gaat er een kleine stroom in de basis lopen om die gaten weer aan te maken. de verhouding tussen emitterstroom en basisstroom is dus gekoppeld aan recombinatie in de basis. En dat is weer afhankelijke van de basisdikte en de effectieve basisdikte (inclusief een ruimteladingsgebied) is weer afhankelijk van de stoom omdat de breedte van het ruimteladingsgebied afhangt van de basis emitterspanning en de stroom. vanwege die variaties varieert de stroomversterking ook. Er zijn nog meer redenen maar daaroor moet je nog meer de diepte in.
Deze links vond ik wel verhelderend:
https://www.minatica.be/content/140-Int ... its/view/5
en deze:
https://www.kuleuven.be/toekomstigestud ... ektronica1
slide 17-20, 22
Bedankt voor de info.

Reageer