Technische Erläuterungen

Die angegebenen Grenzdaten sind absolute Grenzwerte, die in keinem Fall, auch nicht kurzzeitig, überschritten werden dürfen. Ein einzelner Grenzwert auch dann nicht, wenn andere nicht voll ausgenutzt werden. Sie gelten, wenn nicht anders vermerkt, für 25°C.
U_CB0 Kollektor-Basis-Sperrspannung bei offenem Emitter (IE = 0); siehe Bild 8.

U_CBS Kollektor-Basis-Sperrspannung (= UCES) bei Kurzschluß Basis-Emitter (UBE = 0); siehe Bild 11.

U_CE0 Kollektor-Emitter-Sperrspannung bei offener Basis (IB = 0); siehe Bild 9.

U_CER Kollektor-Emitter-Sperrspannung bei einem Widerstand (RBE) zwischen Basis und Emitter; siehe Bild 10.

U_CES Kollektor-Emitter-Sperrspannung bei Kurzschluß Basis-Emitter (UBE = 0); siehe Bild 11.

U_CEV Kollektor-Emitter-Sperrspannung bei gesperrter Emitterdiode (UBE < 0); siehe Bild 12.

U_EB0 Emitter-Basis-Sperrspannung bei offenem Kollektor (IC = 0); siehe Bild 14.

I_C Kollektorstrom Gleich- oder Mittelwert
I_CM Kollektorspitzenstrom Scheitelwert
I_B Basisstrom Gleich- oder Mittelwert
I_BM Basisspitzenstrom Scheitelwert
P_tot Gesamtverlustleistung
Die im Transistor in Wärme umgesetzte Leistung ist die Summe der Produkte aus Strömen und Spannungen (IC x UCE + IB x UBE).
Der maximal zulässige Grenzwert ist durch die maximal zulässige Sperrschichttemperatur (T_jmax), dem Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Umgebung (R_thU), bzw. Gehäuse (R_thG) und der im Betrieb auftretenden Umgebungstemperatur (T_U), bzw. Gehäusetemperatur(T_G) festgelegt.

Bei umgebender Luft

bei unendlich guter Wärmeableitung (T_G = T_U)

Da sich nur sehr kleine Leistungen über das Gehäuse direkt an die Umgebungsluft abführen lassen (hoher Wert für R_thU), ohne daß eine unzulässig hohe Erwärmung der Sperrschicht auftritt, andererseits eine unendlich gute Wärmeableitung nur theoretisch möglich ist, kann der für Leistungstransistoren angegebene Rechenwert für Ptot bei T_G = 25°C nur annähernd erreicht werden durch eine Montage des Transistors auf einen Kühlkörper oder -blech mit möglichst kleinem Wärmewiderstand (R_thK). Dieser hinzukommende Wärmewiderstand und der zwischen Gehäuse und Kühlkörper (R_thGK) addiert sich zu dem R_thG.

R_thGK ist relativ klein, bei großen Leistungen jedoch nicht zu vernachlässigen und ist abhängig von der Montage (siehe unten). R_thK wird vom Kühlkörperhersteller genannt. Bei Kühlblechen kann R_thK annähernd nach Bild 5 bestimmt werden (Alu-Blech, senkrecht). Für Kupferblech sind die Werte etwas niedriger, für Eisen- und Stahlblech etwas höher.
R_thGK (isolierte Montage mit Glimmerscheibe 0,1mm)

Bei Leistungstypen ist eine Verminderung von P_tot mit steigender U_CE zu berücksichtigen, da physikalisch bedingt, R_thG ansteigt. Der hier aufgeführte Grenzwert ist der für kleine Spannungen geltende Höchstwert. Genaue Angaben über den sicheren Arbeitsbereich bei Leistungstransistoren sind nur den Diagrammen der Hersteller zu entnehmen.

R_thU Wärmewiderstand Sperrschicht — Umgebung
bei umgebender, ruhender Luft.

R_thG Wärmewiderstand Sperrschicht — Gehäuse
bei unendlich guter Wärmeableitung (T_G = T_U)

T_j Sperrschichttemperatur
Räumlicher Mittelwert der Temperatur der Sperrschicht, der im Betrieb maximal auftreten darf. Da T_j nicht direkt meßbar ist, muß sie aus den vorgenannten Beziehungen abgeleitet werden. T_j = T_U + R_thU x P_tot
T_U Umgebungstemperatur
Temperatur der umgebenden, ruhenden Luft.

Die angegebenen Kenndaten sind entweder Mittelwerte oder obere (< = max.) oder untere (> = min.) Garantiewerte des Streubereichs. Kenndaten sind Eigenschaften eines Transistors bei bestimmten Arbeitspunkten oder geeigneten Meßanordnungen und gelten bei 25°C, wenn nicht anders vermerkt. In manchen Fällen wurden mehrere Angaben bei unterschiedlichen Meßbedingungen aufgeführt.
B(h_FE) Gleichstromverstärkung
Statische Stromverstärkung in Emitterschaltung. Sie ist das Verhältnis des Kollektorstromes (I_C) zum Basisstrom (I_B) bei definiertem Arbeitspunkt von I_C (oder I_E) und U_CE (oder U_CB).
ß(h_fe) Kurzschluß-Stromverstärkung bei 1kHz ( = h_21e, = ß₀) Kleinsignal-Kurzschluß-Stromverstärkung bei f = 1kHz. Sie ist das Verhältnis des Kollektorwechselstromes (i_C) zum Basiswechselstrom (i_B) bei wechselstrommäßigem Kurzschluß zwischen Kollektor und Emitter und bei definiertem Arbeitspunkt von I_C (oder I_E) und U_CE (oder U_CB). Diese Angabe ist vorwiegend bei kleinen NF-Transistoren gebräuchlich.
U_BE Basis-Emitter-Spannung bei definiertem Arbeitspunkt von I_C (oder I_E) und U_CE (oder U_CB).
f_T Transit-Frequenz ( ≈ f₁, ≈ f_ß1) Extrapolierte Grenzfrequenz in Emitterschaltung bei der der Betrag der Kurzschluß-Stromverstärkung (ß) (b.1kHz) auf den Wert 1 abgesunken ist. Der Arbeitspunkt ist durch I_C (oder I_E) und U_CE (oder U_CB) definiert.
f_α Grenzfrequenz in Basisschaltung (= f_hfb, = f_h21b) Frequenz, bei der der Betrag der Kurzschluß-Stromverstärkung in Basisschaltung α(h_fb) auf ca. 70% seines Wertes bei 1kHz abgesunken ist.
f_ß Grenzfrequenz in Emitterschaltung ( = f_hfe, = f_h21e) Frequenz, bei der der Betrag der Kurzschluß-Stromverstärkung in Emitterschaltung ß(h_fe) auf ca. 70% seines Wertes bei 1kHz abgesunken ist.
f_max Höchste Schwingfrequenz Frequenz, bei der die Leistungsverstärkung des Transistors für beidseitige Leistungsanpassung auf den Wert 1 abgesunken ist.
F Rauschmaß Das Rauschmaß eines Transistors ist das Verhältnis der am Ausgang abgegebenen Rauschleistung (P_out) zu der mit der Leistungsverstärkung (V_p) multiplizierten Eingangsrauschleistung (P_in) eines Signalgenerators mit definiertem Eigenrauschen.
Der angegebene Wert gilt bei definiertem Arbeitspunkt und einer Meßfrequenz (f*) oder einem bestimmten Frequenzbereich.
V_p Leistungsverstärkung Kennwert der optimal erzielbaren Leistungsverstärkung, meist in Emitterschaltungen bei definiertem Arbeitspunkt und einer bestimmten Frequenz (f*).
ΔV_p Regelbereich Regelbereich der Leistungsverstärkung (V_p) in einer geeigneten Meßschaltung. Außer dem Arbeitspunkt und der Meßfrequenz wird oft auch eine zugehörige Regelspannung (U_agc) angegeben.
F_c Misch-Rauschmaß Rauschmaß (F) bei HF-Mischstufen.
t_on Einschaltzeit Die Einschaltzeit setzt sich aus zwei Teilen zusammen: t_on = t_d + t_r und gilt für eine geeignete Meßschaltung bei definiertem Kollektorstrom (I_C) und Basisstrom (I_B). Gemäß Bild 6 wird das Eingangssignal durch den Transistor beim Betrieb als Schalter verzögert und verformt. Ein hoher Basisstrom (I_B1) verkürzt die Einschaltzeit, verlängert jedoch die Ausschaltzeit (Übersteuerung).
t_d Verzögerungszeit
t_r Anstiegszeit
t_off Ausschaltzeit Die Ausschaltzeit setzt sich aus zwei Teilzeiten zusammen: t_off = t_s + t_f und gilt bei den Bedingungen wie t_on. Ein hoher Basis-Ausräumstrom (I_B2) verkürzt die Ausschaltzeit.
t_s Speicherzeit
t_f Abfallzeit
U_CEsat Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Restspannung zwischen Kollektor und Emitter im Übersteuerungsbereich (U_CE < U_BE, U_CB < 0) oder an der Grenze desselben (U_CE = U_BE, U_CB = 0) bei definiertem I_C und im ersten Fall auch definiertem I_B (siehe Bild 7).
U_BEsat Basis-Emitter-Sättigungsspannung Restspannung zwischen Basis und Emitter, definiert wie U_CEsat.
I_CB0 Kollektor-Basis-Reststrom bei offenem Emitter (I_E = 0) und definierter Spannung*) (U_CB) und Temperatur (T_U, T_G, T_j).
I_CE0 Kollektor-Emitter-Reststrom bei offener Basis (I_B = 0) und definierter Spannung¹⁾ (U_CE) und Temperatur (T_U, T_G, T_j).
I_CER Kollektor-Emitter-Reststrom wie I_CE0, jedoch bei einem Widerstand (R_BE) zwischen Basis und Emitter.
I_CES Kollektor-Emitter-Reststrom wie I_CE0, jedoch bei Kurzschluß zwischen Basis und Emitter (U_BE = 0).
I_CEV Kollektor-Emitter-Reststrom wie I_CE0, jedoch bei gesperrter Emitterdiode (U_BE < 0).
I_CEX Kollektor-Emitter-Reststrom wie I_CE0, jedoch bei in Flußrichtung vorgespannter Emitterdiode (U_BE > 0) ohne nennenswerten Basisstrom.
I_EB0 Emitter-Basis-Reststrom bei offenem Kollektor (I_C = 0) und definierter Spannung²⁾ (U_EB) und Temperatur (T_U, T_G, T_j).

C_CB0 Ausgangskapazität Kollektor-Basis-Kapazität einschließlich Gehäusekapazität bei offenem Emitter und definierter Meßspannung (U_CB).
Es gilt für C_CB0:
≈C_oe (= C_22e) Kurzschluß-Ausgangskapazität in Emitterschaltung ≈C_ob (= C_22b) Kurzschluß-Ausgangskapazität in Basisschaltung.
C_EB0 Eingangskapazität Emitter-Basis-Kapazität einschließlich Gehäusekapazität bei offenem Kollektor und definierter Meßspannung (U_EB).
Es gilt für C_EB0: ≈C_ie (= C_11e) Kurzschluß-Eingangskapazität in Emitterschaltung ≈C_ib (= C_11b) Kurzschluß-Eingangskapazität in Basisschaltung. C_re Rückwirkungskapazität (= C_12e) Kapazität der Kurzschluß-Rückwärtssteilheit in Emitterschaltung bei definierter Meßspannung (U_CB oder U_CE). Dieser Wert, bei HF Transistoren gebräuchlich, liegt zumeist bei < 0,5pF.
C_rb Rückwirkungskapazität (= C_12b) Kapazität der Kurzschluß-Rückwärtssteilheit in Basisschaltung bei definierter Meßspannung (U_CB oder U_CE). Dieser Wert ist bei HF Transistoren für den Betrieb in Basisschaltung (HF-Eingangsstufen) gebräuchlich.

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