Wie man Collector-Emitter-Spannung in Transistor-Schaltungen berechnet

Um die Kollektor-Emitter-Spannung (V_CE) zu berechnen, ist es wichtig, Transistorschaltungen zu analysieren, die den Betriebszustand des Transistors anzeigen und bei der Entwicklung und Fehlersuche bei elektronischen Geräten helfen.

Grundkonzept von V_CE

Die Kollektor-Emitter-Spannung ist die Spannungsdifferenz zwischen Kollektor- und Emitteranschluß eines Bipolar-Junction-Transistors (BJT), ein Schlüsselparameter, der bestimmt, ob sich der Transistor in einem Sperr-, Aktiv- oder Sättigungsmodus befindet.

Berechnung von V_CE in einem Schaltkreis

Um V_CE zu berechnen, sind die Versorgungsspannung und die Spannungen an anderen Komponenten zu identifizieren, die mit dem Kollektor und Emitter verbunden sind.

Zum Beispiel in einer einfachen Common-Emitter-Konfiguration:

• Bestimmen Sie die Kollektorspannung (V_C), indem Sie den Spannungsabfall über den Kollektorwiderstand von der Versorgungsspannung subtrahieren.
• Finden Sie die Emitterspannung (V_E), indem Sie die Spannung über dem Emitterwiderstand messen oder berechnen.
• V_CE wird als V_C minus V_E berechnet.

Beispielrechnung

Angenommen, die Versorgungsspannung (V_CC) ist 12V, der Kollektorwiderstand (R_C) ist 2kΩ und der Kollektorstrom (I_C) ist 1mA. Die Kollektorspannung (V_C ist:

V_C = V_CC - I_C × R_C = 12V - (0.001A × 2000Ω) = 12V - 2V = 10V.

Wenn der Emitterwiderstand (R_E) 1kΩ und der Emitterstrom (I_E) ungefähr 1mA beträgt, dann ist die Emitterspannung (V_E):

V_E = I_E × R_E = 0.001A × 1000Ω = 1V.

Schließlich ist die Kollektor-Emitter-Spannung (V_CE):

V_CE = V_C - V_E = 10V - 1V = 9V.