NPN-Transistor als Schalter nutzen (âĄLerne Elektronik âĄ)
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- āđāļāļĒāđāļāļĢāđāđāļĄāļ·āđāļ 31 āļ.āļ. 2024
- ðLernmaterial zum Video: go.tfe.academy/21052102
In diesem Video erklÃĪre ich dir, wie ein Transistor funktioniert, warum er fÞr die Elektronik so wichtig ist und wie man ihn dazu nutzen kann, eine Leuchtdiode ein- und auszuschalten.
Ich zeige dir, wie man die Schaltung dazu aufbaut und vor allem die VorwiderstÃĪnde fÞr die AnschlÞsse "Basis" und "Kollektor" mit dem Ohm'schen Gesetz und dem Maschensatz berechnet.
Und falls du nach diesem Video Lust auf Praxis hast, dann zeige ich dir im nÃĪchsten Video, wie man einen Transistor-Schalter aufbauen und in Betrieb nehmen kann.
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INHALT
3:04 Was ist ein Transistor?
11:02 Die Transistor-Eingangskennlinie
13:09 Gleichungen zum Betrieb als Schalter aufstellen und lÃķsen
22:01 Simulation: âTransistor als LED-Schalterâ
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LINKS
Podcast âElektronik und Programmierenâ: go.tfe.academy/podcast
E-Technik und Elektronik: go.tfe.academy/elektronik
Programmieren & Schnittstellen-Themen zwischen Elektronik und Informatik: go.tfe.academy/programmieren
GesprÃĪche mit interessanten PersÃķnlichkeiten aus dem MINT-Bereich: go.tfe.academy/talk
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ÃBER
Andreas Haja arbeitet als Professor an der Hochschule Emden/Leer und ist seit mehreren Jahren in der Ingenieurausbildung tÃĪtig. Ziel seines Kanals âElektronik & Programmierenâ ist es, Theorie und Praxis so zu vermitteln, dass Lernen mit Spaà und Neugierde verbunden ist.
Studieren in den 2020er Jahren kann so viel mehr sein, als die klassische Frontal-Vorlesung der letzten Jahrhunderte!
www.thefearlessengineer.com
Nach drei mal anschauen, endlich begriffen. Vielen Dank.
Wollte mir am ANfang das Video nicht anschauen, weil es 26min geht, hat sich aber definitiv gelohnt, klasse Video
Ich habe keine Ahnung von der Elektronik. Aber ich kann deinen ErklÃĪrungen folgen. Super verstÃĪndlich erklÃĪrt. Vielen Dank.
Hervorragende PrÃĪsentation! Herzlichen Dank dafÞr!
Super Klasse Video ! benÃķtige ich fÞr die Technikerschule
Fantastisch
Top ErklÃĪrvideo! Danke dafÞr!
Hervorragendes Video. So hÃĪtt ich das damals in der Schule prÃĪsentiert bekommen sollen, dann wÃĪre es einfacher gewesen :-) Danke dafÞr ... Abo und Like
Echt coole Lehrvideos. Respekt!!!
11:22 Das ist das Ausgangskennlinienfeld. Das Eingangskennlinienfeld wÃĪre I_B(U_BE) und wÞrde der Kennlinie einer Diode entsprechen.
Finde das Video sonst super strukturiert und gut erklÃĪrt. Gerne mehr davon.
Gibt es auch ein Video zum Miller Effekt bzw. KapazitÃĪt?
Top ich bin immer wider begeistert selbst fÞr mich als Laien ser gut erklÃĪrt ich kann ser gut folgen danke ð
Top erklÃĪrt, danke
Wirklich sehr gutes Video.
Sehr gut erklÃĪrt!
Erstmal Lob, das Video ist sehr gut gemacht und klar, das Tempo hÃĪngt mit den Vorkenntnissen zusammen, fÞr den einen ists es zu schnell, fÞr den anderen zu langsam. Bin dabei, mich in die Transistorschaltung einzuarbeiten und hab Ãķfter gelesen, dass man den Basisstrom um 3,1 oder sogar mehr Þbersteuern soll, um sauberer und deutlicher in die SÃĪttigung zu kommen. MÞsste das nicht den Basiswiderstand um 2/3 verkleinern? Hast du das hier bewusst weggelassen oder hab ich das falsch verstanden?
Ist Us bei 14:00 der Steuerstromkreis und UB der Arbeitsstromkreis? Diese Bezeichnungen verwenden wir in der Schule?
Danke fÞr das Video, ich kann echt gut folgen. Aber ich hÃĪnge bei 14:00. Was ist die Signalspannung, wo kommt die her?
gutes video, genau nach dem hab ich gesucht. mal ne frage was fÞr ein wert nimmt man eigentlich wenn fÞr die saturation spannung nur einen max wert im datenblatt hat. was fÞr ein wert muss man dann einsetzen. muss man dann einfach raten ?
Super Video :) direkt Abo dagelassen
Mit welcher Software simulierst du die Schaltungen? Ich wÞrde meine Hausaufgaben gerne auf ihre Richtigkeit verifizieren.
Sehr cooles Video, aber wo kommen die 20 mA her? Meine LED hat eine Beriebsspannung von 150 mA, nehme ich dann die? Und ich nutze einen Transistor, weil die Stromquelle zum schalten zu schwach fÞr die LED ist, habe ich dann an der Basis auch 150 mA oder weniger und wenn ja wie viel?
Ein Normale alte LED hat 20mA bei ca. 2V, superhell Beleuchtungsled hat grÃķÃern Strom/Spannung
Hi, tolles video. Frage: Warum noch ein Vorwiderstand fÞr die LED, wenn wir doch mit Ib den C-E Strom auf 20mA begrenzen kÃķnnten? Da komme ich nicht ganz mit.
Hallo und danke fÞr die Frage. ðĪ Da es oft etwas lÃĪnger dauert, bis ich Zeit fÞr eine Antwort finde, habe ich einen "virtuellen Professor" entwickelt, dem du deine Frage stellen kannst: prof.tfe.academy
Was passiert denn wenn die VerstÃĪrkung in der RealitÃĪt sehr viel kleiner ist? Dann erhalten wir doch auch einen kleinen Strom Ic und damit fÃĪllt am LED-Vorwiderstand weniger Spannung ab und dafÞr muss dann Uce sich erhÃķhen, wass zur ZerstÃķrung des Transistors fÞhren kann oder nicht? Man sollte dann doch immer die kleinste VerstÃĪrkung zur Berechnung der WiderstÃĪnde nehmen? Da dÞrfte dann im Notfall der Transistor einfach sperren, weil Uce sehr klein wird wenn dann unerwartet ein hÃķherer Strom Ic flieÃt und somit mehr Spannung am Widerstand abfÃĪllt.
ich finde das Video echt krass jedoch hÃĪtte ich eine Frage. bei der PN Ãbergaang im Allgemein in welcher Richtung flieÃt die LadungstrÃĪger eigentlich. von kir aus ist von der N-Seite zur P-Seite weil die N-Seite mit EelktronenÞberschuss eingeprÃĪgt ist und die P-Seite mit LÃķcher das heisst die Elektronen versuchen mal die LÃķcher in der P-Seite zu besetzen . diese Sogenannte Rekombination heisst das. Allerding erklÃĪren Sie es in Ihrem Beispiel ander stromfluss von P nach N und warum?
Hallo und danke fÞr die Frage. ðĪ Da es oft etwas lÃĪnger dauert, bis ich Zeit fÞr eine Antwort finde, habe ich einen "virtuellen Professor" entwickelt, dem du deine Frage stellen kannst: prof.tfe.academy
WÞrdest du mir bitte die Webseite fÞr die Daten des Transistors zukommen lassen.Danke.
@21:30 Du wolltest den Transistor in SÃĪttigung betreiben. Dann musst Du die minimale VerstÃĪrkung nehmen. Dann bist Du auf der sicheren Seite. Den Basisstrom (im mA Bereich) zu groà zu wÃĪhlen zerstÃķrt den Transistor nicht. Wenn aber ein realer Transistor minimale VerstÃĪrkung hat, geht der Transistor nicht in SÃĪttigung und kann bei hÃķheren StrÃķmen zu heià werden.
Ich bin Þber den gleichen Punkt gestolpert. Die Rechnung mit der minimalen VerstÃĪrkung wÞrde sicherstellen dass der Transistor voll Durchgeschaltet ist. In dem konkreten Beispiel, bei Transistor in SÃĪttigung, ist doch der Diodenstrom in erster linie durch den Vorwiederstand R_LED begrenzt!? Nach meinem VerstÃĪndniss kÃķnnte mann hier auch mit der SÃĪttigungsspannung von 0,9V (Datenblattwert fÞr volle Kollektor Belastung mit 100mA) Rechnen um den Transistor ganz sicher in SÃĪttigung zu betreiben. Oder Liege ich da falsch? ...Nachteil wÃĪre dann wohl eine etwas hÃķhere Leistungsaufnahme der Schaltung ohne zusÃĪtzlichen Nutzen... Gibt das Datenblatt auch einen Wert fÞr die maximale Belastbarkeit des Basis Eingang an?
Generell finde ich das Video sehr gut, und auch die Geschwindigkeit finde ich einen sehr guten Kompromiss. Gut finde ich auch die entscheidenden Sachverhalte zu wiederholen (natÞrlich immer mit anderen Worten), was hilft MissverstÃĪndnisse beim ZuhÃķrer zu vermeiden.
@@juergenfreenet Wenn der Transistor im Schalterbetrieb ist, dann wird der LED Strom durch den LED Vorwiderstand begrenzt. Man kann die LED also nicht durch zu groÃe VerstÃĪrkung Þberlasten. Man rechnet nun mit der minimalen VerstÃĪrkung den Basisstrom aus (und wird den um den Faktor 2 noch erhÃķhen). Der Hersteller hat in seinem Datenblatt ja sogar nur mit einer VerstÃĪrkung von 20 gerechnet (100mA / 5mA = 20). Achtung - wenn es um groÃe Leistungen geht und die SÃĪttigungsspannung UCE nicht Þberschritten werden darf, dann muss man den vom Hersteller angegebenen Basisstrom einprÃĪgen! Und dann nimmt man die hÃķchste BE Spannung fÞr die Berechnung des Vorwiderstands. Eine direkte Angabe fÞr den maximalen BE-Strom gibt es in der Regel nicht. Wenn Du sauber nachweisen willst, dass die Basis nicht Þberlastet wird, dann wÞrde ich den Teststrom bei maximalen SÃĪttigungsstrom nicht Þberschreiten.
Vorsicht bei dem Begriff "SÃĪttigung", der wird bei unipolaren und bipolaren Transistoren unterschiedliche verwendet!
â@@iurlc, hÃĪ? "Achtung - wenn es um groÃe Leistungen geht und die SÃĪttigungsspannung UCE nicht Þberschritten werden darf, dann muss man den vom Hersteller angegebenen Basisstrom einprÃĪgen!" Wer behauptet diesen BlÃķdsinn?
@@rudiralla9630 Nun - im Prinzip muss man gar nichts. Wenn es aber um groÃe Leistungen geht gibt das Datenblatt eben selten eine andere Angabe mit der der Hersteller die StÃĪttigungsspannung garantiert. Und wenn Du die Sicherheit der Schaltung nachweisen willst, gibt es nur die MÃķglichkeit Þber die Werte die im Datenblatt stehen oder Du vereinbarst mit dem Hersteller einen anderen Wert, auf den Du Dich verlassen kannst. Nur die Werte im Datenblatt oder sonstiger schriftlicher Vereinbarungen sind immer garantiert, auch wenn der typische Transistor i.d.Regel deutlich besser ist.
Bei groÃen Leistungen muss man immer die Gefahr von thermischer Ãberlastung und deren Folgen im Auge haben. Und wer seine Arbeit nicht mit belastbaren Dokumenten abgesichert hat, hat ggf. vor Gericht ein Problem.
11:52 meintest du vielleicht 40 Mikroampere und nicht 40 Milliampere?
Klasse ðschwupps ... aboniert
Super, dankeschÃķn!
Der I Quadrant ist die Ausgangskennlinie, dennoch gute Videos
16 min 18s. Links oben, wenn der Thumbnail nicht wÃĪre, kÃķnnte der Text vergrÃķssert werden, da auch die GerÃĪte links unten audgeblendet odee verkleinert werden dÞrfe. Auf dem Ipad seh ich die Werte des Datenblattes nicht, aber hÃķre gut zu. Zum Transistor kann anschaulich das Beispiel mit dem Schleusentor und Wasserdurchlauf benutzt werden cf Video eines Eisenbahnelektronikers :-). so weiter gehtâs. ganz grosses Kino hier :-). Best warning ever !
Danke fÞr den Hinweis und den ausfÞhrlichen Kommentar.
wie heiÃt nochmal die Seite von der die Simulation kommt?
Die Simulationssoftware heiÃt iCircuit. Dazu habe ich mal ein Video gemacht: th-cam.com/video/rUMZ4OSL3pc/w-d-xo.html
Viele GrÞÃe!
@@fearlengi Achso DankeschÃķn
best of best
der Transistor ist ein Sschalter oder ein Wasserkran ... ;)
Warum benutzt man jetzt nur Diode statt RC als Schutz bitte. Wo ist vor und Nachteile usw
RC = radio control. R C = Widerstand + Kondensator
Danke fÞr die Frage! Die Diode ist hier kein Schutz, sondern nur eine optische Anzeige, die das Durchschalten des Transistors anzeigt.
soweit gut, aber das geht auch mit PNP Transister, zum Ausschalten, das kÃķnnte man auch mal erÃķrtern
PNP geht genauso, wenn man + und - vertauscht. In der Praxis nimmt man zum Schalten aber besser einen MOSFET, wie zum Beispiel den fÞr Kleinsignale gut tauglichen BS170.
SMD-Transistoren wÃĪren auch interessant ...
SMD (Surface Mounted Device) sind auch nur Transistoren in speziellen GehÃĪuse, die fÞr die OberflÃĪchenmontage auf Platinen optimiert wurden. Darum gilt das fÞr Durchsteckmontage-Bauteile gesagte auch fÞr SMD Bauteile.
SMD Bauteile sind notwendig um die Elektronik weiter zu miniaturisieren. Ansonsten kÃķnnte ein PC oder HÃĪndy nie so klein sein.
GrÞÃe Uwe
Aber der Transistor verstÃĪrkt doch den Strom nicht....er schaltet einen Strom doch nur durch....d.h. wenn an C oder e 12v Anliegen und durch eine kleinere Spannung an der Basis geregelt wird....wird der Strom doch nicht verstÃĪrkt die StÃĪrke wird doch nur geregelt.....von 0 bis max 12v damit kann man eine verstÃĪrkende Schaltung aufbauen aber nicht die Anliegende Spannung/Strom verstÃĪrken...
Werter Herr Professor Haja, ich bin ehrlich gesagt etwas verwundert Þber dieses Video. Sie beschreiben ausfÞhrlich, wie man den Basisvorwiderstand berechnet, um durch den Kollektor 20 mA flieÃen zu lassen. Am Ende des Videos freuen Sie sich dann auch darÞber, dass ihre Simulation ergeben habe, dass tatsÃĪchlich 20,17 mA flieÃen. Ja was bitteschÃķn haben Sie denn erwartet, wenn Sie den LED-Vorwiderstand von 340 Ohm in der Schaltung belassen? Es KÃNNEN doch dadurch gar nicht mehr als 20 mA flieÃen. Der Witz ist doch, wenn ich mit dem Basisvorwiderstand den Kollektorstrom derart exakt EINSTELLE, dann kann ich diesen LED-Vorwiderstand WEGLASSEN (bzw. kurzschlieÃen), und es flieÃen trotzdem nur etwa 20 mA. Ich hab es extra nochmal praktisch nachgeprÞft, weil ich selbst verunsichert war durch ihr Video. Es bleibt auch bei kurzgeschlossenem LED-Vorwiderstand bei etwa 20 mA (allerdings erhÃķht sich der Strom langsam, weil der Transistor warm wird und der StromverstÃĪrkungsfaktor driftet). FÞr mich ist das hier auch ein Beispiel, wie eine Simulation in die Irre fÞhren kann, wenn man sich blind auf ihr Ergebnis verlÃĪsst. Das ist im Zusammenhang mit der in diesem Video erfolgten Debatte mit Prof. Hild besonders eindrÞcklich.th-cam.com/video/U4UbES3R0Rc/w-d-xo.html&ab_channel=FearlessEngineers-Elektrotechnik%26Programmieren
9v + led = 1k
9v + Transistor (bc547) 10k basic
ð
Wieso so einen Schrotttransistor?
Der war schon vor Þber dreiÃig Jahren Þberholt.
viel zu schnell...da kommt keiner mit....nur zur info...ich bin vÃķllig genervt
Was genau wurde denn nicht verstanden? Vielleicht kann ich weiter helfen.
Ich fand das Tempo gut. Die meisten Tutorials schau ich mir aber auch auf 1,25 oder 1,5x Geschwindigkeit an.
Da ist jeder unterschiedlich
"Steuerbarer Widerstand", was hast du denn gelernt? Transistoren sind Stromquellen...
Zu langatmig, zu viele Wiederholungen, geeignet fÞr gehobene Kitas.
Dann suchen Sie sich einen anderen Kanal fÞr Ihre gehobenen AnsprÞche. Ich finde das Video und Þberhaupt die Reihe sehr anschaulich und gut erklÃĪrt, auch wenn man nicht Elektrotechnik studiert hat und fÞhle mich in der "gehobenen Kita" sehr gut aufgehoben.