Bipolartransistoren und die Herstellung von Leiterplatten

Der Bipolartransistor

Ein Bipolartransistor ist ein elektronisches Bauelement, das den Durchgang von elektrischem Strom in einer Schaltung in Abhängigkeit vom Stromfluss zwischen bestimmten Anschlüssen steuern kann. Er besteht aus drei Schichten: zwei p- und eine n-Schicht (PNP) oder zwei n- und eine zentrale p-Schicht (NPN-Steuerung).

Der Transistor kann in zwei verschiedenen Modi arbeiten:

• Leistungsverstärker: Der Kollektorstrom entspricht der Intensität des Basisstroms multipliziert mit einer Konstante (Ic = Ib x Beta).
• Schalter: Kollektor und Emitter haben Kontakt, wenn der Basisstrom einen bestimmten Wert überschreitet. Wenn der Stromfluss stoppt, wird auch der Kontakt unterbrochen.

Die Leiterplatte (PCB)

Eine Leiterplatte dient als Träger für alle elektronischen Komponenten, die einen Schaltkreis mit seinen korrekt ausgeführten Verbindungen bilden. Sie besteht in der Regel aus Bakelit oder Glasfaser, die einseitig mit Kupfer beschichtet ist.

Diese Platte wird punktiert, um die Anschlussstifte der elektronischen Komponenten aufzunehmen. Auf der Kupferseite werden die Verbindungen zwischen diesen Stiften hergestellt. Dabei werden kupferfreie Bereiche (Leiterbahnen) geschaffen, damit die Verbindung der Terminals erfolgt, ohne sich mit anderen zu kreuzen. Danach werden die Stifte auf die entsprechenden Leiterbahnen gelötet.

Geführte Aktivität: Herstellung der Schaltung

Bevor Sie beginnen, muss das Schema der elektronischen Schaltung berechnet und getestet werden.

1. Zeichnen Sie auf Transparentpapier die genaue Position der Löcher sowie alle Komponenten und die Verbindungskanäle (Leiterbahnen) ein.
2. Schneiden Sie ein Stück Bakelit in der gleichen Größe wie die gezeichnete Schaltung zu.
3. Legen Sie Durchschlagpapier auf die Kupferseite und übertragen Sie das Schema der Schaltung.
4. Bohren Sie mit einem 1-mm-Bohrer alle Löcher durch das Papier und den Träger.
5. Entfernen Sie das Papier und zeichnen Sie die Leiterbahnen mit einem wasserfesten Markierstift nach.
6. Führen Sie in einer Plastikschale die Ätzung mit einer Lösung aus 10 % Wasserstoffperoxid durch. Legen Sie die bemalte Platte hinein.
7. Sobald das gesamte nicht bemalte Kupfer aufgelöst ist, nehmen Sie die Platte heraus, waschen und trocknen Sie diese und entfernen Sie die Markierungen.
8. Setzen Sie die Komponenten an die vorgesehenen Positionen und löten Sie die Stifte auf die entsprechenden Leiterbahnen.
9. Schneiden Sie überstehende Stifte ab und überprüfen Sie den Betrieb der Schaltung.