\subsection{Bipolare Transistoren}
Bei einem \emph{bipolaren} Transistor handelt es sich um einen Halbleiter, der aus zwei pn-Übergängen besteht.
Diese werden durch \emph{Dotierungen} des Materials (meist Silizium) mit verschiedenen \emph{Fremdatomen} hergestellt.
Im Versuch wird ein npn-Transistor verwendet, nur dieser soll hier näher betrachtet werden.

\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\def\svgwidth{8cm}
\input{Transistor.pdf_tex}
\end{center}
\caption{Schematische Darstellung eines bipolaren Transistors. \citep{LP-Transistor}}
\label{fig:Transistor}
\end{figure}
Wie in Abbildung~\ref{fig:Transistor} dargestellt, kann man verschiedene Ströme und Spannungen zwischen den verschieden dotierten Bereichen anlegen.
Zwischen Basis (B) und Emitter (E) liegt die Eingangs- oder \emph{Basisspannung} an, zwischen Kollektor (C) und Emitter die Ausgangsspannung.
An der Basis wird mittels Basisstrom $I_\mathrm{B}$ ein Steuersignal angelegt, welches bestimmt, wie groß der Kollektorstrom $I_\mathrm{C}$ ist.

Dies wird dadurch erreicht, dass ein negatives Potential der p-dotierten Basisschicht gegenüber der n-dotierten Emitterschicht dazu führt, dass die beiden Dioden in Sperrrichtung geschaltet sind, also kein Strom fließen kann.

Liegt stattdessen ein positives Potential der Basisschicht gegenüber der Emitterschicht an, so können Elektronen von dieser in jene Schicht gelangen und bei ausreichend großer freier Weglänge die (meist dünne) p-dotierte Schicht vor einer Rekombination mit den dortigen Löchern überwinden.
Sie werden in der n-dotierten Kollektorschicht von der Spannung $U_\mathrm{CE}$ \q{abgesaugt}, sodass ein Stromfluss zustande kommt.

Bei einem idealen Transistor gilt
\begin{align}
  \frac{I_\mathrm{B}}{I_\mathrm{C}} = \mathrm{const.}
\end{align}
Außerdem sollte die Verstärkung des Stroms unabhängig von der zwischen Kollektor und Emitter angelegten Spannung $U_\mathrm{CE}$ sein.
\subsection{Vierquadrantenkennlinienfeld}
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\def\svgwidth{8cm}
\input{Vierquadranten.pdf_tex}
\end{center}
\caption{Vierquadrantenkennlinienfeld eines idealisierten Transistors. \citep{LP-Transistor}}
\label{fig:Vierquadranten}
\end{figure}
Um sich die Funktionsweise eines Transistors zu vergegenwärtigen, ist es sinnvoll, sich ein sogenanntes \emph{Vierquadrantenkennlinienfeld} zu erstellen.
Dieses zeigt die Abhängigkeit der verschiedenen Ströme und Spannungen voneinander.
In Abbildung~\ref{fig:Vierquadranten} ist ein solches Kennlinienfeld für einen Beispieltransistor dargestellt.

Der erste Quadrant stellt die Abhängigkeit des Kollektorstroms $I_\mathrm{C}$ von der Kollektor-Emitter-Spannung $U_\mathrm{CE}$ bei verschiedenen Basisströmen $I_\mathrm{B}$ dar.
Es fällt auf, dass der Strom $I_\mathrm{C}$ ab einer gewissen Spannung $U_\mathrm{CE}$ kaum noch Abhängigkeit hiervon zeigt, dafür aber wesentlich $I_\mathrm{B}$-abhängiger wird.
Diesen Bereich nennt man den \emph{aktiven} Bereich, da Transistoren meist in diesem betrieben werden.
Der sogenannte \emph{Sättigungsbereich} hingegen zeigt eine starke Abhängigkeit des Kollektorstrom von $U_\mathrm{CE}$, wenn dieses ausreichend klein ist. 

Die Stromverstärkungskennlinie bei konstanter Kollektor-Emitter-Spannung ist im zweiten Quadranten zu sehen.

Im dritten Quadranten ist die Eingangskennlinie zu sehen, die prinzipiell der Kennlinie der Basis-Emitter-Diode entspricht.

Der vierte Quadrant zeigt, dass im aktiven Bereich die Ausgangsspannung keinen Einfluss auf die Eingangspannung hat.
\subsection{Meißner-Schaltung}
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\def\svgwidth{8cm}
\input{Schaltplan.pdf_tex}
\end{center}
\caption{Schaltplan des Versuchsaufbaus mit Meißner-Schaltung. \citep{LP-Transistor}}
\label{fig:Schaltplan}
\end{figure}
Im Prinzip handelt es sich bei der in Abbildung~\ref{fig:Schaltplan} enthaltenen \mensch{Meissner}-Schaltung um einen LRC-Schwingkreis.
Statt jedoch, wie bei einem realen Schwingkreis üblich, mit der Zeit durch Dämpfung Energie aus dem System zu verlieren,
wird durch die Zuschaltung des Transistors die \q{verlorene} Energie wieder dem Schwingkreis zugeführt.
So erhält man einen realen ungedämpften Schwingkreis.

Betrachtet man die Impedanz des Kondensators (siehe auch Versuch 14 - \q{Wechselstromwiderstände}), so findet man folgenden Zusammenhang~\citep[S.\,403]{Gerthsen}:
\begin{align}
  Z_\mathrm{K} &= \frac{U_\mathrm{K}}{I_\mathrm{K}} = \frac{1}{i\omega C}\nonumber\\
  \Rightarrow \sqrt{\left< Z_\mathrm{K}^2\right>} &= \frac{U_\mathrm{K,eff}}{I_\mathrm{K,eff}} = \frac{1}{\omega C}. \label{eq:FreqCapacity}
\end{align}
