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Transistorschaltungen

Verstärkerstufen, Stromspiegel und Gegentaktstufen – und Transistoren und MOSFETs als Schalter für Low- und High-Side.

Emitterschaltung

Die klassische Verstärkerstufe mit einem BC547B an 12 V: Arbeitspunkt einstellen, Verstärkung festlegen, Koppelkondensatoren berechnen und Aussteuerung prüfen.

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Arbeitspunkt und Stromgegenkopplung

Drei Arten, den Arbeitspunkt eines Transistors einzustellen, im Vergleich – und wie Basisteiler und Emitterwiderstand ihn gegen Streuung und Wärme festhalten.

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Kollektorschaltung (Emitterfolger)

Der Emitterfolger als Impedanzwandler: eine hochohmige Quelle an eine 1-kΩ-Last anpassen und den Ruhestrom für die volle Aussteuerung berechnen.

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Basisschaltung

Die Basisschaltung als Breitband-Vorverstärker für eine 50-Ω-Quelle: Eingangswiderstand über den Ruhestrom einstellen, Verstärkung und Bandbreite berechnen.

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Differenzverstärker mit Transistoren

Das Transistorpaar mit Stromquelle verstärkt nur den Unterschied zweier Spannungen: Aufbau an ±12 V, Differenz- und Gleichtaktverstärkung berechnen, Offset verstehen.

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Gegentakt-Endstufe

Komplementäre Gegentakt-Endstufe für einen 8-Ω-Lautsprecher: B- und AB-Betrieb, Ruhestrom mit U_BE-Vervielfacher einstellen, Verlustleistung und Kühlkörper berechnen.

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Stromspiegel

Zwei Transistoren kopieren einen Strom: Stromspiegel für eine LED-Kette aufbauen, Fehler durch Early-Effekt und Streuung mit Emitterwiderständen beseitigen.

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NPN-Transistor als Low-Side-Schalter

Ein 12-V-LED-Streifen am 3,3-V-Pin: Low-Side-Schalter mit BC337 aufbauen, Basiswiderstand mit echten Datenblattwerten auslegen und Verlustleistung prüfen.

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PNP-Transistor als High-Side-Schalter

Ein 12-V-Magnetventil mit fester Masse am 3,3-V-Pin schalten: PNP-High-Side-Schalter mit NPN-Treiber auslegen, Freilaufdiode richtig setzen und Verluste prüfen.

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MOSFET als Low-Side-Schalter

Eine 40-W-Heizfolie am Arduino-Pin per PWM schalten: N-Kanal-MOSFET IRLZ44N als Low-Side-Schalter mit Gate-Widerstand, Pull-down, Leit- und Schaltverlusten auslegen.

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P-Kanal-MOSFET als High-Side-Schalter

Einen 48-W-Scheinwerfer im 12-V-Bordnetz vom 3,3-V-Pin schalten: P-Kanal-MOSFET IRF4905 mit Gate-Teiler und NPN-Treiber auslegen, Gate-Spannung und Schaltzeiten prüfen.

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Open-Collector- und Open-Drain-Ausgang

Ein Transistor, der nur nach Masse zieht, plus Pull-up: Pegel von 3,3 V auf 12 V umsetzen, Ausgänge auf eine Leitung legen, Pull-up für die Flanken berechnen.

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