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  • Was ist ein Digitaltransistor? 
    • Ein Digitaltransistor ist ein bipolarer Transistor, in den Widerstände integriert sind.


      ■Interner Widerstand R1

      • R1 dient zur Stabilisierung des Transistorbetriebs, indem er die Eingangsspannung in Strom umwandelt.

      Der bipolare Betrieb neigt dazu, instabil zu werden, wenn der Eingang (Basis) zur Spannungsregelung direkt an die Ausgangsklemme eines IC angeschlossen ist. Durch das Zuschalten eines Widerstands an der Basis wird der Betrieb stabilisiert. Beachten Sie, dass der Ausgangsstrom auf Grundlage der Veränderungen in der Eingangsspannung exponentiell variieren kann. Er verhält sich jedoch weiterhin linear zum Eingangsstrom.



      Als Nächstes wird der Unterschied zwischen der Spannungs- und der Stromregelung betrachtet.
       Spannungsregelung
      Eingang : Emitter-Basisspannung VEB
      Stromregelung
      Eingang : Basisstrom IB
      Messschaltkreis
      Theoretische Formel
      Eingangs-/Ausgangsmerkmale


      Wie in den weiter oben aufgeführten Kurven ersichtlich, führt die Regelung der Spannung auf Grundlage der Eingangsspannung zu einer exponentiellen Veränderung im Ausgangsstrom, wohingegen die Stromregelung ein lineares Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsströmen aufweist.
      So führt beispielsweise in der Stromregelungskurve rechts eine Verdoppelung des Eingangsstroms von 40 auf 80 uA zu einer Verdoppelung des Ausgangsstroms von 9 auf 18 mA. In der Kurve zur Spannungsregelung ist jedoch ersichtlich, dass eine kleine Veränderung der Eingangsspannung von 0,7 auf 0,8 V eine Versiebenfachung des Ausgangsstroms zur Folge hat, von 10 auf 70 mA. Das ist nicht wünschenswert, da selbst ein geringfügiges Rauschen in der Eingangsspannung zu erheblichen Veränderungen im Ausgangsstrom führen kann.
      Es ist also offensichtlich so, dass die Stromregelung über den Basiswiderstand, der die Spannung in Strom umwandelt, einen stabilen Betrieb zur Folge hat. ROHM bietet Digitaltransistoren an, bei denen an der Basis ein Widerstand integriert ist, sodass sich die Anzahl externer Komponenten und die Montagefläche verringern.



      ■Interner Widerstand R2

      • R2 dient zur Aufnahme des Ableitstroms und zur Ableitung an Masse, damit keine Fehlfunktion auftritt.
      Beachten Sie, dass ein hoher Eingangsstrom dazu führen kann, dass der Transistor aktiviert wird,
      ungeachtet davon, ob Widerstand R2 zwischengeschaltet ist.

      Der gesamte Strom fließt über R2 zu Masse und verhindert dadurch, dass TR aktiviert wird
      (und eine mögliche Fehlfunktion im Falle eines Ableitstroms).

      Ein Teil des Stroms fließt durch die Basis, sodass der Transistor aktiviert wird
      (versehentlich im Falle eines Ableitstroms).
      VR2 = VBE<(wenn E-B-Spannung in Vorwärtsrichtung ≒ 0,7 V)VR2 = VBE>(wenn E-B-Spannung in Vorwärtsrichtung ≒ 0,7 V)
    • Produkte: Digital Transistors
  • Wie berechnet man den Basisstrom für einen Digitaltransistor? 
    • Beispiel anhand des Digitaltransistors DTC114EKA von ROHM:

      Während Durchlassstrom durch E-B fließt, liegen zwischen E und B ca. 0,7 V (bei 25 °C) an. Da der interne Widerstand R2 parallel geschaltet ist, ist die Spannung identisch. Deshalb wird der durch R2 fließende Strom folgendermaßen berechnet:
      IR2 = 0,7 V / 10 kΩ = 70 µA


      Wenn 5 V an den Eingang an der Basis angelegt wird, liegt an R1 eine Spannung von 4,3 V (5-0,7 V) an, woraus sich ein Strom von:
      IR1 = 4,3 V / 10 kΩ = 430 µA ergibt


      Deshalb fließt 430 µA - 70 µA = 360 µA Strom durch die Basis des Transistors.


      Für einen stabilen Betrieb muss die Eingangsspannung Vin angepasst werden, damit maximal ein Ausgangsstrom des 10-20-Fachen des Basisstroms beibehalten wird. Wenn kein ausreichender Ausgangsstrom erreicht werden kann, sollte ein Digitaltransistor mit einem niedrigeren R1 verwendet werden.


      Bei 25 ºC beträgt die Spannung in Vorwärtsrichtung (VF) bei E-B ca. 0,7 V. Beachten Sie jedoch, dass sich VF pro ºC über 25 ºC um ca. 2,2 mV verringert. Bei einer Umgebungstemperatur von +50 ºC beträgt die Spannung in Vorwärtsrichtung beispielsweise folgende Werte: 0,7 V - (50 ºC - 25 ºC) × 2,2 mV = 0,645 V. Deshalb ist es äußerst wichtig, die Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf den Wert VF zu berücksichtigen. Beachten Sie, dass die Spannungstoleranz ±0,1 V beträgt.
      Beim Einsatz der internen Widerstände R1 und R2 gilt eine Toleranz von ±30 %. Führen Sie die Berechnungen entsprechend durch.
    • Produkte: Digital Transistors
  • Sind bei Veränderungen der Umgebungstemperatur Maßnahmen erforderlich? 
    • Ja. Die Pc (Kollektor-Verlustleistung) muss auf Grundlage der Umgebungstemperatur Ta herabgesetzt werden.

      Die Herabsetzung muss auch auf Grundlage des sichereren Betriebsbereichs erfolgen.
      Beachten Sie außerdem, dass die Eingangsspannung (VBE für bipolar und VI(on)/VI(off) für digital) und die Verstärkung (hFE und G) durch die Umgebungstemperatur beeinflusst werden, weshalb es sehr wichtig ist, die elektrischen Eigenschaften gegenüber der Temperaturkurven (auch für MOSFET) zu prüfen.
    • Produkte: Bipolar Transistors , MOSFETs
  • Warum sind die meisten Produkte halogenfrei?
    • Obwohl wir geformte Harze einsetzen, die bromhaltige Flammschutzmittel enthalten und der RoHS-Richtlinie entsprechen, stellen wir weiter auf halogenfreies Harz um, damit wir die Umweltbelastung weiter senken können.
      ROHM definiert halogenfrei folgendermaßen (in homogenem Material):
      1) Chlor 900 ppm oder weniger
      2) Brom 900 ppm oder weniger
      3) Gesamtkonzentration Chlor und Brom 1500 ppm oder weniger
      4) Antimontrioxid 1000 ppm oder weniger
      Diese Angaben erfüllen die Anforderungen der Norm IEC61249 und sind dazu bestimmt, die strengen Umweltmanagementforderungen europäischer Hersteller zu erfüllen.
    • Produkte: Bipolar Transistors , MOSFETs
  • VI EIN und AUS bei DTRs
    • VI(ON)Min:
      Die Spannung, die zum Einschalten des Digitaltransistors mindestens erforderlich ist. Deshalb ist für das Abschalten des Transistors eine Spannung unter dem Mindestwert erforderlich.
      VI(OFF)Max:
      Die maximale Eingangsspannung, durch die der AUS-Zustand bei Digitaltransistoren beibehalten werden kann. Deshalb ist für das Einschalten des Transistors eine Spannung über dem Höchstwert erforderlich.
    • Produkte: Digital Transistors
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