Der bipolare Transistor hat in der Regel 3 Anschlüsse: die Basis (B), den Emitter (E) und den Kollektor (C).
Der Transistor ist so gesehen wie zwei verschaltete Dioden aufgebaut. Am Kollektor (C) liege eine positivere Spannung (genauer Potential) als am Emitter (E). Die Basis-Emitter-Spannung steuert den Transistor (den Kollektor-Strom).
Wenn zwischen Basis und Emitter die Spannung 0,5 ... 0,7 V übersteigt, fließt in der Basis-Emitterstrecke ein Strom. Dieser sorgt beim Transistor für einen hohen Kollektorstrom IC = Stromverstärkung * IB.
Baut man den Transistor mit Dioden nach (Dioden-Ersatzschaltbild) dann funktioniert er nicht, denn die Kollektor-Emitter-Stecke, also die oben gezeichnete Diode, wird nicht leiten. Dazu hat sie auch keinen Grund, denn sie ist in Sperrrichtung gepolt; die Ladungsträger werden abgesaugt.
Beim Transistor bringt die Basis-Emitter-Strecke die Ladungsträger in die Nähe des Kollektors, so dass sie dann Richtung Kollektor abwandern; der Hauptstrom fließt dann in der Kollektor-Emitter-Strecke.
Der bipolare Transistor ist also ein Bauelement, das bei einer Spannung von über 0,5 ... 0,7 V an der Basis-Emitter-Strecke die Basisdiode leiten lässt und damit auch die Kollektor-Emitter-Strecke zum Leiten bringt; hier kann dann ein deutlich höherer Strom fließen, der um den Stromverstärkungsfaktor höher ist, als der Basis-Strom.
Nachfolgend stellen wir die Grundschaltungen anhand eines NPN-Transistors vor (Emitterpfeil zeigt von der Mitte weg). Der Pfeil am bipolaren Transistor zeigt die technische Stromrichtung an (von Plus nach Minus).
Die Grundschaltung einer elementaren Verstärkerstufe ist danach benannt, welcher Anschluss des Transistors dem Eingang und dem Ausgang gemeinsam ist.
Da die drei Grundschaltungen völlig unterschiedliche Eigenschaften haben sind sie nachfolgend beschrieben:
VU = - RK / RE = - 3,3 kΩ / 1 kΩ = - 3,3
Die Emitterschaltung dreht die Phase zwischen Eingangs- und Ausgangssignal um 180°. Ihre Leistungsverstärkung setzt sich aus dem Produkt aus Strom- und Spannungsverstärkung zusammen; sie erreicht Werte um 10 bis 1000. Der Widerstand am Emitter (Gegenkopplungswiderstand) stabilisiert den Arbeitspunkt, regelt die Spannungsverstärkung und sorgt bei gering eingestellter Spannungsverstärkung für kleine nichtlineare Verzerrungen, solange man den Verstärker nicht übersteuert.
Die Spannungsverstärkung ist < 1, die Stromverstärkung führt zur Leistungsverstärkung.
Diese Schaltung verstärkt die Spannung; ihre Bedeutung liegt im Bereich von Hochfrequenzverstärkern (über 10 000 000 Hz) oder bei Differenzverstärkern bzw Stromspiegeln.
Die Stromverstärkung ist < 1, die Spannungsverstärkung führt zur Leistungsverstärkung. zurück zur Übersicht