Bipolartransistoren

Ein bipolarer Transistor besteht aus drei unterschiedlich dotierten Schichten mit zwei pn-Übergängen, wobei sich die drei Schichten in zwei verschiedenen Kombinationen verbinden lassen. Man erhält dadurch npn- und pnp-Transistoren. Die drei Zonen werden als Basis und Kollektor bezeichnet. Jede Schicht ist mit einem Anschluss nach außen geführt, so dass Transistoren im Allgemeinen drei Anschlüsse besitzen. Bei vier Anschlüssen ist meist auch das Substrat des Transistors mit einem Anschluss versehen.

Zum leichteren Verständnis kann man sich einen Transistor formal auch als Zusammenschaltung zweier Dioden vorstellen. Dieses Modell gibt zwar die Funktion des Transistors nicht wieder, bietet aber einen Überblick über die Sperr- und Durchlassrichtungen. Normalerweise betreibt man den Transistor so, dass die Basis-Emitter-Diode in Durchlassrichtung geschaltet ist, die Kollektor-Basis-Diode in Sperrichtung.

Interner Aufbau eines bipolaren Transistors

Dieses Diodenmodell ermöglicht es auch einen einfachen Gut-/Schlecht-Test durchzuführen. Ein funktionsfähiger Transistor muss sich (im ausgebauten Zustand) zwischen den Anschlüssen Basis/Kollektor und Basis/Emitter wie eine Diode verhalten, d.h. er leitet nur in eine Richtung. Zwischen den Anschlüssen Kollektor/Emitter muss er in beide Richtungen sperren. Ist das nicht der Fall, so ist der Transistor zerstört. Der innere Aufbau eines Transistors wird auch in seinem Schaltsymbol versinnbildlicht (siehe folgende Abbildung). Der kleine Pfeil im Schaltbild gibt die technische Stromrichtung im Transistor an.

Schaltsymbol eines bipolaren Transistors

Die charakteristische Eigenschaft eines Transistors ist nun, dass zwischen Kollektor und Emitter ein Strom fließt, der ein Vielfaches des Basisstroms beträgt und durch diesen gesteuert wird. Die folgende Abbildung zeigt den Zusammenhang zwischen Kollektor-Emitter-Spannung, Basis- und Kollektorstrom. Der Kollektorstrom ist nur wenig von der angelegten Kollektor-Emitter-Spannung abhängig, jedoch sehr stark vom Basisstrom.

Kennlinie eines bipolaren Transistors

Man bezeichnet das Verhältnis von Kollektor- zu Basisstrom als Stromverstärkung des Transistors. Sie ist von der Größe des Kollektorstromes abhängig und liegt typisch bei etwa 200.

Typ	Polarität	UCE [V]	IC [A]	Ptot [W]	ß	fG [MHz]	Gehäuse
2N2222A	NPN	40	0.8	0.5	100-200	250	TO-18
2N2907A	PNP	60	0.6	0.4	100-200	200	TO-18
2N3055	NPN	60	15	115	20-70	0.8	TO-3
BC107 B	NPN	45	0.1	0.3	200-450	300	TO-18
BC140-6	NPN	40	1	3.7	40-100	50	TO-39
BC140-10	NPN	40	1	3.7	63-160	50	TO-39
BC140-16	NPN	40	1	3.7	100-250	50	TO-39
BC547 A	NPN	45	0.1	0.5	110-220	300	SOT-54
BC547 B	NPN	45	0.1	0.5	200-450	300	SOT-54
BC547 C	NPN	45	0.1	0.5	420-800	300	SOT-54
BC557 A	PNP	45	0.1	0.5	125-250	150	SOT-54