Aufbau und Durchführung
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Stelle in der Schaltung in Abb. 1 eine feste Basisstromstärke \(I_{\rm{B}}\) ein, verändere die Kollektor-Emitterspannung \(U_{\rm{CE}}\). Achte dabei darauf, dass der Basisstrom konstant bleibt (notfalls nachregeln). Notiere jeweils die Kollektor-Emitterspannung und die Kollektorstromstärke \(I_{\rm{C}}\).
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Stelle andere Basisstromstärken ein und verfahre wie oben.
Beobachtung
In Abb. 2 sind die Messwerte in einem \(U_{\rm{CE}}\)-\(I_{\rm{C}}\)-Diagramm aufgetragen. Den einzelnen Graphen bezeichnet man als Ausgangskennlinie, alle Graphen zusammen als Ausganskennlinienfeld.
Nach einem steilen Anstieg der Ausgangskennlinie bei niedrigem \(U_{\rm{CE}}\) verläuft die Kennlinie flach (Sättigungscharakter).
Je größer die Basisstromstärke, desto größer ist der Sättigungswert.
Erklärung
Von der Kollektor-Emitter-Spannungsquelle werden höchstens so viele Elektronen abgesaugt, wie durch die Basis-Emitterspannung über die Grenzfläche Basis-Emitter "gezogen" werden.
Die Verlustleistung im Transistor setzt sich aus \(I_{\rm{B}}\cdot U_{\rm{BE}}+I_{\rm{C}}\cdot U_{\rm{CE}}\) zusammen. Da der erste Term im Vergleich zum zweiten verschwindend klein ist, kann man ihn vernachlässigen. Somit darf das Produkt \(I_{\rm{C}}\cdot U_{\rm{CE}}\) eine bestimmten Grenzwert (bei dem verwendeten Transistor \(300\,\rm{mW}\)) nicht überschreiten. Die Grenzkurve ist ein Hyperbel (Leistungshyperbel).