Praktikumausarbeitung, komme nicht weiter.

[stevenspielburg]

Hallo,
die Aufgabe lautet:
Welche Stromverstärkung B = Ic/Ib weist der Fototransistor bei Il = 20mA auf, wenn man ihn als Kombination einer Fotodiode mit einem Transistor auffasst? Beachten Sie, dass der Fototransistor eine bestrahlungsempfindliche Fläche von nur 0,12mm² gegenüber einer Fläche von 7mm² bei der Fotodiode aufweist.
Also:
ich finde einfach keinen Ansatz, wie ich die Fläche ins Spiel bringen soll, bzw. ins Verhältnis setzen kann.
Außerdem verstehe ich nicht wie man mit diesen Informationen die Stromverstärkung ausrechnen kann.
Ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen.
Gruß

[snobi]

Diese Aufgabe macht so auch keinen Sinn. Ich vermisse darin schon eine potentielle Lichtquelle, denn weder eine Photodiode noch ein Phototransistor emittieren Licht. Aber selbst wenn wir uns z.B. ne LED dazu denken, dann fehlen immer noch zig Angaben (Wirkungsgrad, Wellenlänge ...).
Fast schon lustig, dass wenigstens auf die wirksamen Flächen hingewiesen wird. Also entweder fehlen in dieser Darstellung der Aufgabe zig Angaben oder das Ding ist ein Suffgewächs.

[stevenspielburg]

Also wir haben dazu eine Messreihe gemacht.
Einmal zu Fotodioden und einmal zu Fototransistor.
In der Lösung vom Vorsemester steht:
Id= 320 microA
Ic= 550 microA

Ib=Id/Ad/At = 320microA/60=5,33microA

B= Ic/Ib = 550microA/5,33microA = 103,13

Was zugleich auch die Antwort ist.

Wie kommt man auf sowas?
Vor allem, wie kommt man auf Id und Ic?
Und wieso kann man Ib=Id/Ad/At
einfach in Beziehung setzen?

[snobi]

Da sind wir leider immer noch nicht viel weiter, denn nach wie vor sprichst Du von einer Fotodiode und die emittiert nun mal definitiv ebenso wenig Licht wie ein Fototransistor. Licht brauchen wir aber, damit die Sperrschicht in der Fotodiode oder dem Fototransistor leitend werden.
Die Messreihe ist schön, bringt uns aber net weiter. Ich nehm an, dass Id der gemessene Strom durch die Fotodiode ist und Ic der Kollektorstrom vom Fototransistor - Bringt uns aber nix, weil wir schon mal nicht wissen welcher Strahlungsintensität die lichtempfindlichen Flächen ausgesetzt waren. Hier nach der Gleichstromverstärkung zu fragen ist ähnlich wie die Aufgabe eine Atombombe aus nem Stück ranziger Butter zu extrapolieren - Solche Sachen kriegt nur McGyver hin ;-) Hier fehlen einfach die nötigen Angaben!
Um das rechnerisch lösen zu können, brauchen wir mindestens die Kennlinien der Lichtquelle (z.B. LED) und die des lichtempfindlichen Elements (Fotodiode oder Transistor). Erschwerend kommt noch dazu, dass wir nicht wissen, wie viel der freigesetzten Energie wir auf die wirksame Fläche der Diode bzw. des Transistors fokussieren können.

Lange Rede kurzer Sinn, so ist die Aufgabe nicht lösbar! Vom Prinzip her handelt es sich aber um das Problem eines Optokopplers und dessen "Stromverstärkung" ist katastrophal - Macht aber nix, denn Verstärkung ist nicht seine Aufgabe. Sein Sinn ist die galvanische Trennung!

Ich sag dir das ungern zum Jahresende, aber das kann nicht die ganze Aufgabe sein, oder ich hab was falsch verstanden und das steht in nem ganz anderen Kontext ...