Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03548.jsonl.gz/2000

Ein Transistor ist ein Halbleiter-Bauteil und dient in erster Linie als Schalter, Regler und Verstärker in verschiedenen elektronischen Geräten. Der Begriff ist eine Kurzform von „transfer resistor“. Andere Bezeichnungen sind „Halbleiter-Triode“ aufgrund der Eigenschaften von Transistoren, die denen einer Röhrentriode ähneln. Häufig verwendet man die Bauteile dazu, Strom
Man kann ihn auch wie einen regelbaren Widerstand verwenden. Der Transistor ist ein wichtiges Bauelement in der Elektronik. Vor allem in der Mikroelektronik und in integrierten Schaltkreisen wird er viel verwendet.
Dem Transistor kommt als Schalter eine besondere Bedeutung in der Mikrocontrollertechnik zu. Hier verwendet man Transistoren der Klasse NPN zumeist als Emitter. In dem Schalter ist ein Transistor verbaut, der über eine Kollektor-Emitter-Strecke verfügt. Die Funktion des Schalters besteht darin, den Strom so gut wie möglich zu sperren, wenn der Schalter „offen“ ist, oder so gut wie möglich zu leiten, wenn der Schalter sich in einem geschlossenen Zustand befindet. Dabei soll weder der Transistor noch der Mikrocontroller beschädigt werden.
Wichtig beim Transistor als Schalter sind zwei Werte: Der Kollektorstrom und der Basisstrom. - Der Kollektorstrom ist der Strom, der durch die schaltende Last strömt. Dazu gehören zum Beispiel die Leuchtdioden (LED).
Die Schaltungen des Emitters sperren den Stromfluss, so gut es geht. Das bedeutet: Es strömt nur ein sehr kleiner, unbedeutender Kollektorstrom. Währenddessen liegt der Basisstrom bei null Ampere (A).
Soll der Transistor durchgeschaltet sein, dann kommt der Basisstrom ins Spiel. Mithilfe des Basisstroms begrenzt das Bauteil den Widerstand. Eine andere Bezeichnung für diesen Widerstand ist Basiswiderstand. Die Menge des Widerstands muss genau abgemessen sein. Bei einem zu grossen Widerstand schaltet der Transistor nicht voll durch. Die Folge ist eine zu grosse Verlustleistung und der Transistor kann Schaden nehmen. Ein zu kleiner Widerstand hingegen entlässt zu viel Basisstrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers. Es kann dann zu einer Übersteuerung kommen. Im übersteuerten Modus schaltet der Transistor schneller in den leitenden Zustand. Das bedeutet, dass sich die Einschaltzeit verkürzt. Gleichzeitig verlängert sich die Ausschaltzeit.
Damit der Transistor richtig gut durchschaltet, wird der Zustand der Sättigung angestrebt. Während der Sättigung erhöht sich das Signal beim Ausgang nicht, selbst wenn das Eingangssignal höher ist. Dabei ist die Spannung des Kollektor-Emitters kleiner als die Spannung des Basis-Emitters. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke wirkt dabei in die Vorwärtsrichtung, befindet sich also in einem leitenden Zustand. Die Sättigung ist ein Zustand, aus dem der Transistor nur sehr langsam herauskommt. Bei Hochfrequenz-Signalen kann das ein Problem sein, doch bei einem Relais, bei Motoren oder Leuchtdioden ist dieser Umstand weniger relevant. Bei der Sättigung ist der Transistor voll leitend, man sagt auch „voll durchgesteuert“. In der Kollekter-Emitter-Strecke fliesst dann kein Strom mehr. Der Sättigungszustand ist dann erreicht, wenn die Kollektor-Emitter-Strecke den niederohmigsten Zustand erreicht hat.
Ein Transistor ist ein dreischichtiger Halbleiter. Er verfügt über drei Ausgangsbeine. Jedes dieser Beine ist mit einer Schicht verbunden. Die beiden äusseren Schichten sind der Kollektor und der Emitter, der mittlere die Basis. Im Zustand ohne Spannung unterbindet die Basis, wodurch zwischen dem Emitter und dem Kollektor Strom fliesst. Ohne Spannung wird die Basis leitfähig. Bei einem niedrigen Basisstrom fliesst demnach kein Strom aus der Basis und das elektrische Gerät erhält keinen Strom.
Die Wirkungsweise der Transistoren macht man sich vor allem in der Digitaltechnik als integrierte Schaltungen zu nutze. Verbaut sind sie sind zum Beispiel in:
Die Schaltungen bestehen aus über eine Milliarde Transistoren auf wenigen Quadratmillimetern. Jeder einzelne Transistor ist dabei ein elektronischer Schalter. Er schaltet Teilstrom entweder ein oder aus. Bei Mikroprozessoren erhöht die Speicherzahl die Speicherkapazität, die Rechenleistung und die Arbeitsgeschwindigkeit. Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren setzt man als Verstärker und für die Signalverarbeitung ein. Leistungstransistoren kommen in Motorsteuerungen vor. Allgemein findet man Transistoren heute in fast allen elektronischen Schaltungen.
In Badezimmern gehört es zu den alltäglichen Aufgaben, Handtücher, Bademäntel oder Waschlappen zu trocknen. Ist der Raum nicht mit einem an die Zentralheizung angeschlossenen Handtuchtrockner ausgestattet, empfiehlt sich der Kauf eines elektrischen Handtuchwärmers. Wie dieser genau funktioniert, woraus er besteht und was es sonst noch Wissenswertes über die Geräte gibt, das erfährst du hier in unserem FAQ.
Die Aufgabe einer Gleichrichterschaltung ist schnell erklärt: Sie besteht darin, aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung zu machen. Bei den Schaltungen gibt es verschiedene Ausführungen. Man verwendet diese Schaltungen, wenn ein Bauteil eine Gleichspannung benötigt, allerdings nur eine Wechselspannung zur Verfügung steht. Wir erklären dir, was es alles an Wissenswertem über die Gleichrichterschaltung gibt.
Um im und um das eigene Haus herum verschiedene Systeme und Geräte steuern zu können, sind digitale Zeitschaltuhren eine praktische Lösung. Sie gestatten eine Programmierung mit Timer, die dann die Beleuchtung, das Alarmsystem, Heizungen und andere elektrische Vorrichtungen sinnvoll ein- und ausschaltet. Das hilft dir, Strom zu sparen und die Systeme nur dann zu nutzen, wenn sie wirklich benötigt werden.