{"id":4244,"date":"2012-10-13T12:12:52","date_gmt":"2012-10-13T10:12:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/?p=4244"},"modified":"2022-11-07T06:56:54","modified_gmt":"2022-11-07T05:56:54","slug":"elektronik-tipps-funktionsprinzip-npn-transistor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/elektronik-tipps-funktionsprinzip-npn-transistor\/","title":{"rendered":"Elektronik Tipps: Funktionsprinzip NPN Transistor"},"content":{"rendered":"<h1><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-full wp-image-4228\" title=\"Artikelbild Elektronik Tipps - www.michael-floessel.de\" src=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/transistor_artikelbild_bauteiltipps.jpg\" alt=\"Artikelbild Elektronik Tipps - www.michael-floessel.de\" width=\"300\" height=\"223\" \/><strong>Der Transistor<\/strong><\/h1>\n<p>Mit den folgenden Zeilen will ich mal versuchen, die grunds\u00e4tzliche Funktion des NPN Transistors zu beschreiben.<\/p>\n<p>Es ist zwar bei einigen Menschen umstritten, zur Illustration halte ich mich dabei aber an das Wassermodell, es ist m. M. nach einer der besten Wege, die Arbeitsweise aufzuzeigen.<\/p>\n<p>Das Wassermodell zeigt auf, wie sich ein Wasserkreislauf ann\u00e4hernd verhalten w\u00fcrde, wenn er mit den Funktionen eines elektronischen Bauelementes beeinflusst w\u00fcrde.<\/p>\n<p><strong>Einige Merkmale eines NPN-Transisitors (ohne R\u00fccksicht auf Sonderbauformen!)<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>3 Anschlussbeine, Basis, Collector, Emitter<\/li>\n<li>Unterschiedlichste Bauformen<\/li>\n<li>Reihenfolge der Anschl\u00fcsse nicht bei allen Typen gleich<\/li>\n<li>Basis = Steueranschluss<\/li>\n<li>Collector = positiver Anschluss<\/li>\n<li>Emitter = negativer Anschluss, gemeinsamer Bezugspunkt<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4265 size-full\" title=\"Schaltbild Transistor\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/symbol_transistor_pnp.gif\" alt=\"Schaltbild Transistor\" width=\"179\" height=\"228\" \/><\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>C = Collector<\/p>\n<p>B = Basis<\/p>\n<p>E = Emitter<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Collector<\/strong> (oder Kollektor, in der Elektronik ist eben Englisch der Stand der Dinge <img src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/plugins\/classic-smilies\/img\/icon_smile.gif\" alt=\":-)\" class=\"wp-smiley\" style=\"height: 1em; max-height: 1em;\" \/> )<\/p>\n<p>Der Sammler. In der Regel der Anschluss, an dem die zu steuernde Spannung zur Verf\u00fcgung steht. Diese wird \u00fcber die Funktion des Transistors beeinflusst.<\/p>\n<p><strong>Basis<\/strong><\/p>\n<p>Der Steueranschluss. \u00dcber eine hier angelegte Spannung, bzw. den resultierenden Strom, wird der Transistor veranlasst, mehr oder weniger Strom vom Collector kommend flie\u00dfen zu lassen. Beim Silizium NPN Transistor i.d.R. um die 0,7V positiver als der Emitter, um einen Strom vom Collector kommend flie\u00dfen zu lassen.<\/p>\n<p><strong>Emitter<\/strong><\/p>\n<p>Der Versender, besser Ausgang. Hier flie\u00dfen die von der Basis und vom Collector kommenden Str\u00f6me zusammen. Bei vielen Messungen ist er auch der Bezugspunkt.<\/p>\n<h2><strong>Funktionsprinzip\u00a0<\/strong><\/h2>\n<p><a href=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Beispiel.gif\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4249 size-medium\" title=\"Transistor_Beispiel\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Beispiel-300x246.gif\" alt=\"Transistor_Beispiel\" width=\"300\" height=\"246\" srcset=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Beispiel-300x246.gif 300w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Beispiel-365x300.gif 365w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Beispiel.gif 438w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p><strong>Einfache Transistorschaltung zur Ansteuerung einer LED.<\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Wie man im obigen Schaltbild erkennen kann, soll dieser Transistor eine LED Ein und Ausschalten k\u00f6nnen. An seinem Collectoranschluss liegt die volle Betriebsspannung, der Emitter liegt an der LED, soll also nach Masse (-) durchschalten. An der Basis liegt keine Spannung an, das Poti w\u00e4re auf Masse\/0V eingestellt.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a002.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4251 size-medium\" title=\"Transistor_Illustration_a002\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a002-300x225.jpg\" alt=\"Gesperrter NPN Transistor\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a002-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a002-400x300.jpg 400w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a002.jpg 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Im Wassermodell w\u00fcrde sich das so darstellen, dass der Wasserdruck zwar anliegt, durch die geschlossene Klappe aber nicht flie\u00dfen kann.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a003.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4252 size-medium\" title=\"Transistor_Illustration_a003\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a003-300x225.jpg\" alt=\"\u00d6ffnender NPN Transistor\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a003-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a003-400x300.jpg 400w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a003.jpg 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>W\u00fcrde man nun das Poti aufdrehen, l\u00e4ge \u00fcber dem Vorwiderstand eine gegen\u00fcber dem Emitter positive Spannung an. Bei\/ab ca. 0,7V beginnt der Transistor zu leiten, abh\u00e4ngig vom Typ.<\/p>\n<p>Kommt beim Wassermodell analog zu oberen Beschreibung auf die Basis ebenfalls Wasserdruck, beginnt sich die Klappe beginnt zu \u00f6ffnen, das Wasser flie\u00dft.<\/p>\n<h5>Man verzeihe mir die Tatsache, dass die Druckverh\u00e4ltnisse in Bezug auf die Klappengr\u00f6\u00dfe nicht stimmen d\u00fcrften <img src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/plugins\/classic-smilies\/img\/icon_mrgreen.gif\" alt=\":mrgreen:\" class=\"wp-smiley\" style=\"height: 1em; max-height: 1em;\" \/><\/h5>\n<p>An dieser Stelle bitte beachten, dass im Gegensatz zum Wassermodell die Basis eines Transistors nur einen sehr viel geringeren Strom ben\u00f6tigt, als durch den Collector flie\u00dfen kann. Dies ist allerdings und sogar eine der Grundvoraussetzungen, um mit einem kleinen Strom einen gro\u00dfen flie\u00dfen lassen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a004.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4255 size-medium\" title=\"Transistor_Illustration_a004\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a004-300x225.jpg\" alt=\"Trasnsistor offen\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a004-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a004-400x300.jpg 400w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/Transistor_Illustration_a004.jpg 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Irgendwann ist der Basisstrom so gro\u00df, dass der Transistor nicht mehr weiter \u00f6ffnen kann. Er ist vollst\u00e4ndig leitend.<\/p>\n<p>Eine weitere Erh\u00f6hung des Basisstromes h\u00e4tte keine weitere Wirkung mehr, der Transistor w\u00fcrde \u00fcbersteuert. Am Emitter flie\u00dfen die Str\u00f6me von Basis und Collector zusammen.<\/p>\n<p>Wird der Strom \u00fcber die Anschl\u00fcsse zu gro\u00df, wird das Beuteil zerst\u00f6rt. Die wichtigsten Gr\u00f6\u00dfen finden sich im Datenblatt des jeweiligen Typs. Es gibt Transistoren f\u00fcr die verschiedensten Anwendungen, manche optimiert f\u00fcr das Schalten von Lasten, andere zur Verst\u00e4rkung hoher Frequenzen und noch viele weitere.<\/p>\n<p>In dem einfachen Beispiel oben arbeitet der Transistor als Schalter. Auf oder Zu. Wenn man den Steuerbereich der Basis sehr fein ausw\u00e4hlt, kann er auch als Verst\u00e4rker arbeiten. Eine (sehr) geringe \u00c4nderung des Basisstromes wird den Collectorstrom sofort in gleichem Sinne umgesetzt.<\/p>\n<p>Der Bereich, in dem der Basisstrom sich \u00e4ndern muss, ist in sehr kleinen Grenzen gehalten. Hier spielt der Verst\u00e4rkungsfaktor &#8218;B&#8216; eine Rolle. Auf diesen gehe ich aber in einem separaten Artikel ein. Zur Verst\u00e4ndnis nehme ich aber mal vorweg, dass bei einem &#8218;B&#8216; von 100, eine \u00c4nderung des Basisstromes um 1 mA eine \u00c4nderung des Collectorstromes von 100mA zur Folge h\u00e4tte usw.<\/p>\n<p><strong>\u00a0Das Prinzip mal in einer einfachen Animation:<\/strong><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/transistor_illu_anim.gif\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-4260 size-full\" title=\"Animation zum Funktionsprinzip des NPN Transistors - www.michael-floessel.de\" src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/transistor_illu_anim.gif\" alt=\"Animation zum Funktionsprinzip des NPN Transistors - www.michael-floessel.de\" width=\"320\" height=\"240\" srcset=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/transistor_illu_anim.gif 320w, https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2012\/10\/transistor_illu_anim-300x225.gif 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 320px) 100vw, 320px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Kleine Animation zu steigendem\/sinkendem Kollektorstrom nach Anlegen der Basisspannung.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Mir ist klar, dass eine so einfache Beschreibung der Vorg\u00e4nge weitere Fragen aufwirft und Details \u00fcbergeht. Ich hoffe, in den demn\u00e4chst folgenden Beispielen diese Punkte so gut wie m\u00f6glich kl\u00e4ren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Zum PNP-Transistor werde ich nat\u00fcrlich auch noch einen eigenen Beitrag schreiben. Aus Erfahrung wei\u00df ich, dass dieser (warum auch immer&#8230; <img src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/plugins\/classic-smilies\/img\/icon_wink.gif\" alt=\";-)\" class=\"wp-smiley\" style=\"height: 1em; max-height: 1em;\" \/> ) mehr Verst\u00e4ndnisprobleme mit sich bringt. Ich habe nur gerade keine Idee, wie ich das umsetzen soll <img src=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/plugins\/classic-smilies\/img\/icon_wink.gif\" alt=\";-)\" class=\"wp-smiley\" style=\"height: 1em; max-height: 1em;\" \/> *kopfkratz*<\/p>\n<h6><strong>Rein technisch oder physikalisch<\/strong><\/h6>\n<p>Wer mit meiner Darstellung der Funktionsweise nicht gut zurechtkommt, bei <a title=\"Bipolarer Transistor\" href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Bipolartransistor\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Wikipedia<\/a> oder <a title=\"Bipolarer Transistor\" href=\"https:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/sites\/bau\/0201291.htm\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Elektronik-Kompendium<\/a> sind die Erkl\u00e4rungen garantiert auch nicht schlecht!<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<!-- relpost-thumb-wrapper --><div class=\"relpost-thumb-wrapper\"><!-- filter-class --><div class=\"relpost-thumb-container\"><style>.relpost-block-single-image, .relpost-post-image { margin-bottom: 10px; }<\/style><h3>Related posts:<\/h3><div style=\"clear: both\"><\/div><div style=\"clear: both\"><\/div><!-- relpost-block-container --><div class=\"relpost-block-container relpost-block-column-layout\" style=\"--relposth-columns: 4;--relposth-columns_t: 3; --relposth-columns_m: 2\"><a href=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/dso-138-erster-eindruck\/\"class=\"relpost-block-single\" ><div class=\"relpost-custom-block-single\"><div class=\"relpost-block-single-image rpt-lazyload\" aria-hidden=\"true\" role=\"img\" data-bg=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/dso_pic_dso-1000x288.jpg\" style=\"background: transparent no-repeat scroll 0% 0%; width: 1000px; height: 288px; aspect-ratio: 16\/9;\"><\/div><div class=\"relpost-block-single-text\"  style=\"height: 75px;font-family: Arial;  font-size: 12px;  color: rgb(237,201,23);\"><h4 class=\"relpost_card_title\">DSO 138 - Erster Eindruck<\/h4><\/div><\/div><\/a><a href=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/displaykabel-asus-1005pe-ii\/\"class=\"relpost-block-single\" ><div class=\"relpost-custom-block-single\"><div class=\"relpost-block-single-image rpt-lazyload\" aria-hidden=\"true\" role=\"img\" data-bg=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/1005-dpb-1000x288.jpg\" style=\"background: transparent no-repeat scroll 0% 0%; width: 1000px; height: 288px; aspect-ratio: 16\/9;\"><\/div><div class=\"relpost-block-single-text\"  style=\"height: 75px;font-family: Arial;  font-size: 12px;  color: rgb(237,201,23);\"><h4 class=\"relpost_card_title\">Displaykabel Asus 1005PE II<\/h4><\/div><\/div><\/a><a href=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/mal-wieder-murphy\/\"class=\"relpost-block-single\" ><div class=\"relpost-custom-block-single\"><div class=\"relpost-block-single-image rpt-lazyload\" aria-hidden=\"true\" role=\"img\" data-bg=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/the-joker-pic-4-michael-floessel.de_.jpg\" style=\"background: transparent no-repeat scroll 0% 0%; width: 1000px; height: 288px; aspect-ratio: 16\/9;\"><\/div><div class=\"relpost-block-single-text\"  style=\"height: 75px;font-family: Arial;  font-size: 12px;  color: rgb(237,201,23);\"><h4 class=\"relpost_card_title\">Mal wieder Murphy...<\/h4><\/div><\/div><\/a><a href=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/und-noch-ein-irdis-video\/\"class=\"relpost-block-single\" ><div class=\"relpost-custom-block-single\"><div class=\"relpost-block-single-image rpt-lazyload\" aria-hidden=\"true\" role=\"img\" data-bg=\"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/the-joker-pic-4-michael-floessel.de_.jpg\" style=\"background: transparent no-repeat scroll 0% 0%; width: 1000px; height: 288px; aspect-ratio: 16\/9;\"><\/div><div class=\"relpost-block-single-text\"  style=\"height: 75px;font-family: Arial;  font-size: 12px;  color: rgb(237,201,23);\"><h4 class=\"relpost_card_title\">Und noch ein IrDiS Video<\/h4><\/div><\/div><\/a><\/div><!-- close relpost-block-container --><div style=\"clear: both\"><\/div><\/div><!-- close filter class --><\/div><!-- close relpost-thumb-wrapper -->","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Transistor Mit den folgenden Zeilen will ich mal versuchen, die grunds\u00e4tzliche Funktion des NPN Transistors zu beschreiben. 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