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Lexikon Physik

Transistor

Ein Transistor (von engl. transfer „Übertragung“ und resistor „(elektrischer) Widerstand“) ist ein elektronisches Schaltelement, das auf der Kombination von Übergängen zwischen p- und n-leitenden Schichten in einem Halbleiter beruht. Der Transistor dient zum Steuern und Verstärken von Strömen oder Spannungen. Früher wurden hierfür vor allem Trioden eingesetzt. 

Wie die Triode hat ein Transistor (mindestens) drei Anschlüsse: zwei als Ein- und Ausgangselektrode des zu beeinflussenden Signals eine (mindestens) einer zur Beeinflussung des Signals.

Bei der einfachsten Bauart, dem Bipolartransistor, sind zwei n-dotierte Bereiche durch eine ca. 0,01 mm dünne p-dotierte Schicht getrennt. Diese Trennschicht ist die sog. Basis (B), die beiden anderen Bereiche heißen Emitter (E) und Kollektor (C). Ein solcher npn-Transistor (beim umgekehrten Aufbau spricht man vom pnp-Transistor) funktioniert folgendermaßen: Emitter und Basis allein betrachtet bilden eine Diode, ebenso wie Basis und Kollektor. Wird zwischen Emitter und Kollektor wie in der Abb. skizziert eine Gleichspannung UCE angelegt, so fließt am Kollektor kein Strom, weil eine der Dioden in Sperrrichtung geschaltet ist. Nun legt man zwischen Emitter und Basis die Steuerspannung UBE an. Die Basis ist so dünn, dass die meisten (bis zu 99 %) der eindringenden Elektronen ganz durch sie hindurchdiffundieren und nur wenige durch den seitlichen Anschluss abgeleitet werden. Der Basisstrom IB ist deshalb klein, der Kollektorstrom IC dagegen groß. Eine geringe Variation des Stroms \(\Delta I_\text B\) im Steuerstromkreis bewirkt daher eine große Stromänderung \(\Delta I_\text C\) im Arbeitsstromkreis.

Transistor - Abbildung 1

Transistoren, insbesondere in Form von Feldeffekttransistoren, gehören zu den Grundbausteinen jedes Computers; ein Mikroprozessor für PCs enthält heute viele Milliarden Transistoren. Auch in der Hochfrequenztechnik und Leistungselektronik werden Transistoren häufig eingesetzt. 

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