Early-Effekt
# Early-Effekt

Der Early-Effekt, auch Basisweiten-Modulation, benannt nach seinem Entdecker James M. Early, beschreibt in der Halbleitertechnik die Änderung der effektiven Basisweite W eines Bipolartransistors durch die Kollektor-Emitter-Spannung $U_{CE}.$ Die Ausdehnung der Raumladungszone der Basis-Kollektor-Diode ist somit auch von $U_{CE}$ abhängig: W = $f(U_{CE}).$ In der idealen Betrachtungsweise der Modelle für Bipolartransistoren wird der Early-Effekt häufig vernachlässigt.

Ein ähnlicher Effekt ist auch in den Kennlinien von Feldeffekttransistoren zu beobachten. Dort wird diese Eigenschaft als die sogenannte Kanallängenmodulation beschrieben.

## Ursache

Wird die Kollektor-Emitter-Spannung $U_{CE}$ erhöht, verbreitert sich die Raumladungszone (RLZ) des Kollektor-Basis-pn-Übergangs und die Weite der Basis verringert sich.

    $U_{CB}=U_{CE}-U_{BE}$

## Auswirkung

Beim Bipolartransistor bewirkt der Early-Effekt, dass der Kollektorstrom von der Kollektor-Emitter-Spannung $U_{CE}$ abhängt, der Transistor also keine ideale Stromquelle ist. Die Kennlinie verläuft im typischen Arbeitsbereich linear, wie im rechts dargestellten Ausgangskennlinienfeld, und ihr extrapolierter Schnittpunkt mit der $U_{CE}-Achse$ wird als Early-Spannung $U_{EA}$ bezeichnet. Sie ist ein wichtiger Parameter zur Charakterisierung eines Bipolartransistors und zur Simulation, z. B. mit SPICE, und liegt betragsmäßig je nach Transistortyp im Bereich zwischen 15 V bis 150 V.

Die Auswirkungen des Early-Effekts nehmen mit abnehmender Basisweite zu, da die relative Änderung der Raumladungszonen größer wird.

## Berechnung

Die Berechnung der Early-Spannung lässt sich über die Geradengleichung herleiten. Es werden zwei Punkte aus dem linearen Bereich benötigt. Diese werden in die Formel eingesetzt.

    $U_{EA}={\frac {U_{1}I_{2}-U_{2}I_{1}}{I_{2}-I_{1}}}$
