Der Avalanche-Transistor
Kippschwingungen kannte ich bisher nur beim invers betriebenen Transistor. Dass sowas
auch richtig herum und mit sehr viel höherer Spannung geht, habe
ich gerade erst erfahren. Die Ergebnisse der einfachen Versuche mit
einem BC547B haben mich überrascht.
An
einer Spannungsquelle mit 300 V und mit einem hochohmigen
Kollektorwiderstand verhält sich der Transistor ähnlich wie
eine Zenerdiode mit 200 V, wenn die Basis gegen den Emitter
kurzgeschlossen ist. Mit offener Basis sind es nur noch 75 V. Die
Spannung messe ich mit dem Oszilloskop. Dabei fällt schon auf,
wenn ich den Basis-Kurzschluss entferne, schaltet der Transistor
für einen kurzen Moment ganz durch, ähnlich wie ein
Thyristor. Danach erst stellt sich die Spannung von 75 V ein.
Irgendwas
zwischen Kurzschluss und offenem Eingang ist z.B. ein Widerstand von 2
kOhm. Und dann passiert's: Es entstehen Kippschwingungen mit einer
Amplitude von 200 Vss! Die Frequenz hängt von der Kapazität
der Verbindungsleitung und des Schaltungsaufbaus ab und liegt bei ca.
100 kHz. Man könnte natürlich einen größeren
Kondensator parallelschalten, aber dann sprengt der Transistor sich mit
Sicherheit selbst in die Luft. Die steilen Flanken verraten es schon,
beim Entladen fließt ein sehr großer Strom. Die
Impulsleistung liegt in der Größenordnung von 100 W! Wenn
dann auch noch eine größere Ladung anliegt, wird das zu viel
für diesen kleinen Transistor.
Aber
man kann den Sägezahn mit einem externen Signal synchronisieren.
Dazu nimmt man irgendeinen Signalgenerator, auch sinusförmige
Spannungen sind erlaubt. Die steilen Flanken am Ausgang bleiben
erhalten.
Das
bedeutet zugleich Oberwellen ohne Ende. Die folgende Messung zeigt das
Spektrum bis 1000 MHz! Das Messkabel des Spectrum Analyzers habe ich
dabei aber nicht angeschlossen, sondern nur in die Nähe gehalten.
200Vss sind nicht gut für das Gerät.
Und
was hat die Welt davon? Also erstens bin ich froh, dass ich diese
Eigenschaft eines stinknormalen Transistors jetzt kenne. Denn sowas
könnte ja mal versehentlich auftreten. Und dann wundert man sich,
warum überall das Radio gestört wird und plötzlich der
Gilb (= Funkmesswagen) vor der Tür steht. Und zweitens wird diese
Methode schon sein langem eingesetzt, um oberwellenreiche Eichsignale
zu erzeugen. Aus einem 10-kHz-Signal kann man leicht einen Lattenzaun
bis 1000 MHz machen, z.B. um Empfänger zu überprüfen.
Dank
an Jürgen Heisg, der mich auf das Phänomen aufmerksam gemacht
hat und mich auf einen Artikel von 1970 aufmerksam gemacht
hat: Ham Radio, Dezember 1970: Avalanche-Transistor Circuits
Siehe auch:
http://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_transistor
www.electronicspoint.com/avalanche-transistors-t212987.html
https://www.dos4ever.com/ring/ring.html#amazing
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