Die Transistoren arbeiten hauptsächlich in drei Bereichen: Abschaltung, Aktivität und Sättigung. Die Ermittlung dieser Bereiche umfasst die Analyse der Spannungs- und Stromverhältnisse innerhalb des Geräts.

Theoretische Basis von Transistorgebieten

Die drei Primärbereiche werden durch die Spannungen an den Anschlüssen des Transistors definiert. Bei einem Bipolar-Emitter- und Basis-Kollektor-Transistor (BJT) bestimmen die Basis-Emitter- und Basis-Kollektorspannungen den Betriebszustand. Ist der Basis-Emitter-Übergang nicht durchgeschaltet, so befindet sich der Transistor in Sperrstellung, sind beide durchgeschaltet, so befindet er sich in Sättigung, ist nur der Basis-Emitter-Übergang durchgeschaltet und der Kollektor-Basis-Übergang durchgeschaltet, so befindet sich der Transistor im aktiven Bereich.

Praktische Messtechniken

Die Messung von Spannungen und Strömen mit einem Multimeter hilft dabei, den Betriebsbereich zu bestimmen.

  • Basis-Emitter-Spannung (V BE)
  • Kollektor-Emitter-Spannung (V CE)
  • Grundstrom (I B)
  • Kollektorstrom (I C)

Typische Werte für ein Silizium-BJT im aktiven Bereich sind V BE um 0,6 bis 0,7 V und V CE größer als V BE. In der Sättigung fällt V CE unter V BE, oft um 0,2 V. In der Cutoff-Phase sind sowohl V BE als auch V CE nahe Null, mit vernachlässigbaren Strömen.

Bestimmung des Betriebsgebiets

Durch Vergleich der gemessenen Spannungen mit bekannten Schwellwerten kann der Betriebsbereich identifiziert werden, beispielsweise wenn V BE etwa 0,7 V und V CE hoch ist, befindet sich der Transistor im aktiven Bereich, wenn V CE niedrig ist und Ströme hoch sind, befindet er sich in Sättigung, wenn Ströme minimal sind und Spannungen nahe Null sind, befindet sich das Gerät in Abschaltung.