Home gif up next
Previous: Reed-Relais
Up: Schalter
Next: Impulsschaltungen


Avalanche-Transistor

Als Avalanche-Transistor bezeichnet man einen bipolaren Transistor, dessen Kollektor-Basis-Strecke im Durchbruchbereich betrieben wird. Es treten dann negative differentielle Widerstände des Schaltelementes auf, siehe Abb. 1. Dadurch ergeben sich beim Durchbruch sehr steile Schaltflanken, die Anstiegsgeschwindigkeiten von einigen hundert Volt pro Nanosekunde ermöglichen.

Betrachtet man zunächst den Fall des offenen Emitters, so muß der Kollektorstrom tex2html_wrap_inline1124 komplett über die Basis abfließen: tex2html_wrap_inline1126 . Da die CB-Strecke in Sperrichtung betrieben wird, erhält man einen lawinenartigen Durchbruch dieser Strecke bei tex2html_wrap_inline1128 . Bleibt die Basis offen, so ist tex2html_wrap_inline1130 . tex2html_wrap_inline1132 hat die Wirkung, als würde ein äußerer Basisstrom fließen. Dieser wird verstärkt und man erhält einen viel früheren Durchbruch des Transistors bei tex2html_wrap_inline1134 . Wird die Basis über den Widerstand tex2html_wrap_inline1136 mit dem Emitter verbunden, ergibt sich die Kennlinie R, bei Kurzschluß von Basis mit dem Emitter die Kennlinie S und bei negativer Vorspannung die Kennlinie V (s. Abb. 1). Für den Fall mit Widerstand tex2html_wrap_inline1136 fließt bei geringem Emitterstrom der Pseudo-Basisstrom über tex2html_wrap_inline1136 ab. Die BE-Strecke sperrt und es ergibt sich der Fall des offenen Emitters. Steigt der Strom weiter, so steigt auch tex2html_wrap_inline1142 bis tex2html_wrap_inline1144 . Nun tritt die Stromverstärkung auf, tex2html_wrap_inline1142 steigt weiter und man bewegt sich auf der Kennlinie weiter nach oben.

Ausgelöst wird der Lawinendurchbruch durch einen positiven Impuls auf die Basis, siehe dazu Abbildungen 2 bis 4.

   figure189
Abbildung 1: Fallende Ausgangskennlinien eines Avalanche-Transistors

   figure196
Abbildung: Grundbeschaltung zur Untersuchung des Schaltverhaltens eines Avalanche-Transistors. Für die Ausgangsspannung tex2html_wrap_inline972 und -strom tex2html_wrap_inline974 des Generators G gilt bei t<0: tex2html_wrap_inline1154 ; bei t>0: tex2html_wrap_inline1158

   figure205
Abbildung: Spannungssprünge im Ausgangskennlinienfeld des Transistors in der Schaltung von Abb. 2. Die Arbeitspunkte tex2html_wrap_inline984 bis tex2html_wrap_inline986 sind ebenfalls in die Impulsdiagramme von Abb. 4 eingetragen

   figure214
Abbildung: Impulsdiagramme der Schaltung von Abb. 2. a) Kollektorstrom tex2html_wrap_inline988 als Funktion der Zeit t b) zeitlicher Verlauf von Kollektorspannung tex2html_wrap_inline992 und Kondensatorspannung tex2html_wrap_inline994



Home gif up next

Fachschaft Physik Uni Düsseldorf <fsphysik@uni-duesseldorf.de>