Forum: HF, Funk und Felder Einstellung des Arbeitspunkes BFR91A


von HFfreak13 (Gast)


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Hallo,

ich versuche einen kleinen linearen RF verstärker und vielleicht VCO mit 
dem BFR91A zu basteln.

http://www.hft.tu-berlin.de/fileadmin/fg154/HFT/Labor/BFR91A-VISHAY.pdf

Ich habe viel Theorie über der Arbeitspunkteinstellung der Transistor 
gelesen und einige Videos im Youtube gesehen, aber leider wenn ich in 
der Praxis eingehen will, finde ich einige Unklarheiten.
Für AC signal Verstärker habe ich die folgende Tips zusammengefasst:

VCE= 0,5.VCC
Re= 0,1.Rc

(laut Europa Lehrmittel, Fachkunde Elektrotechnik, 25 Auflage, S202 
Stabilisierung des Arbeitspunktes)

Im folgendem Artikel allerdings

http://www.qsl.net/va3iul/Bias/Bias_Circuits_for_RF_Devices.pdf

habe ich erfahren über wichtige Anhaltspunke vom Transistorblatt zum 
Arbeitspunkt Einstellung und Betriebsfakten nämlich:
Ft, Nf, VCE und Ic so das ich einen Kompromiß zwischen höchste 
Bandbreite bzw Gewinn und klirrfaktor Nf einwähle.



Jetzt ich weiß nicht wo ich anfangen soll beim komzipieren und 
dimensionieren von der Schaltung
z.B wenn ich die folgende daten haben will, soll ich zuerst den 
Kollectorwiderstand berechnen??

VCC: 12V
Ic 5mA
Vce 8V

wie berechne ich Rc bzw Re so das Vce 8 volt ist?

Zusammen gefasst:

 wie fange ich mit den Berechnungen so das ich einen linearen 
einstufigen Verstärker bauen kann wo Vce 8V sein soll und Ic bzw Ie 5mA?

Danke im Vorraus

von Mr. X (Gast)


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HFfreak13 schrieb:
> wie berechne ich Rc bzw Re so das Vce 8 volt ist?

Du hast die Versorgungsspannung von Vcc=12V zur Verfügung und die teilt 
sich auf Rc, Re und Uce auf. Für maximalen Aussteuerbereich legst du den 
Ausgang auf Vcc/2 fest. Mit Re=0,1 * Rc und Ic=5mA kannst du unter 
Vernachlässigung des Basisstromes den Ausgangs- und Gegenkopplungsteil 
für den Arbeitspunkt vollständig berechnen.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo HFfreak13

Nimm einfach einen Bleistift und mal Dir die Schaltung nochmal auf ein 
Blatt Papier. Schreib auch die Spannungen (Ve = 0.1  x Vcc und Vc = 0.5 
x Vcc) dazu. Die beiden Widerstände lassen sich jetzt schon ausrechnen. 
In einer Reihenschaltung sind die Ströme überall gleich.

Die Basisspannung Vb beträgt Ve + 0.7V. Was auf dem Datenblatt noch 
fehlt ist das Hfe, also die Stromverstärkung des Transistors, dann 
kennst Du auch den Basisstrom Ib = Ic / Hfe.

PS
Das Hfe ist bei den DC Characteristics zu finden.
Nimm einfach den typischen Wert.

von HFfreak13 (Gast)


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Mr. X schrieb:
> HFfreak13 schrieb:
>> wie berechne ich Rc bzw Re so das Vce 8 volt ist?
>
> Du hast die Versorgungsspannung von Vcc=12V zur Verfügung und die teilt
> sich auf Rc, Re und Uce auf. Für maximalen Aussteuerbereich legst du den
> Ausgang auf Vcc/2 fest. Mit Re=0,1 * Rc und Ic=5mA kannst du unter
> Vernachlässigung des Basisstromes den Ausgangs- und Gegenkopplungsteil
> für den Arbeitspunkt vollständig berechnen.

Ich danke dir, jetzt werde ich sicherer mit dem Berechnen vorgehen.

von HFfreak13 (Gast)


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B e r n d W. schrieb:
> Hallo HFfreak13
>
> Nimm einfach einen Bleistift und mal Dir die Schaltung nochmal auf ein
> Blatt Papier. Schreib auch die Spannungen (Ve = 0.1  x Vcc und Vc = 0.5
> x Vcc) dazu. Die beiden Widerstände lassen sich jetzt schon ausrechnen.
> In einer Reihenschaltung sind die Ströme überall gleich.
>
> Die Basisspannung Vb beträgt Ve + 0.7V. Was auf dem Datenblatt noch
> fehlt ist das Hfe, also die Stromverstärkung des Transistors, dann
> kennst Du auch den Basisstrom Ib = Ic / Hfe.
>
> PS
> Das Hfe ist bei den DC Characteristics zu finden.
> Nimm einfach den typischen Wert.

Jetzt ist alles klarer geworden.

von HFfreak13 (Gast)


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B e r n d W. schrieb:
> Hallo HFfreak13

Das wichtigste: Vielen Dank!

von ArnoR (Gast)


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> ich versuche einen kleinen linearen RF verstärker und vielleicht VCO mit
> dem BFR91A zu basteln.
> Jetzt ich weiß nicht wo ich anfangen soll beim komzipieren und
> dimensionieren von der Schaltung

Du musst bei den wichtigsten Forderungen an die Schaltung anfangen (die 
du natürlich nicht genannt hast!). Wie hoch soll die Verstärkung sein? 
Welche Bandbreite ist gefordert? Wie groß ist das Eingangssignal? Welche 
Leistungsaufnahme ist erlaubt? usw. Prioritäten setzen. Davon ist die 
Dimensionierung abhängig. Es gibt keine Universaldimensionierung für die 
besten Eigenschaften in jeder Beziehung.

von HFfreak13 (Gast)


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B e r n d W. schrieb:

Hallo smiley

(Ve = 0.1  x Vcc und Vc = 0.5
> x Vcc)

meinst Du Ve = 0.1 x Vc?

von HFfreak13 (Gast)


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ArnoR schrieb:
>> ich versuche einen kleinen linearen RF verstärker und vielleicht VCO mit
>> dem BFR91A zu basteln.
>> Jetzt ich weiß nicht wo ich anfangen soll beim komzipieren und
>> dimensionieren von der Schaltung
>
> Du musst bei den wichtigsten Forderungen an die Schaltung anfangen (die
> du natürlich nicht genannt hast!). Wie hoch soll die Verstärkung sein?
> Welche Bandbreite ist gefordert? Wie groß ist das Eingangssignal? Welche
> Leistungsaufnahme ist erlaubt? usw. Prioritäten setzen. Davon ist die
> Dimensionierung abhängig. Es gibt keine Universaldimensionierung für die
> besten Eigenschaften in jeder Beziehung.

Du hast schon recht, und vielleicht kannst mir die aller ersten Tips 
geben.

Den die Wichtigen Forderungen sind die Zweite Schritt zu lernen.

Ich habe zum Beispiel die Transistoren BFR91A, BFR92A, BFR93AW, BFS/G520 
und AT-32033 von AVAGO. Ich würde gerne grobe Erfahrung und Kenntnis 
sammeln in dem Aufbau von linearen einstufigen oder zweistufigen 
Verstärker und stabilen  VCO Schaltungen.

Ich wollte zuerst mit 2 und 3 meter  Bandbreite anfangen und später mit 
70cm.

>Wie groß ist das Eingangssignal? Das Ausgang von einem VCO.

>Welche Leistungsaufnahme ist erlaubt? milliwatts.

Ich weiss das die Verstärkung sinkt im Verhältnis zur Bandbreite.

Ich bräuchte allgemeingügltige Formel(Tipps und Ideen) um verschiedene 
Schaltungen mit den oben genanten Transistoren zu konzipieren.

von Jochen F. (jamesy)


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Da ist das Buch "Halbleiter-Schaltungstechnik" von Tietze/Schenk zu 
empfehlen, wie auch das "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" von 
Meinke/Gundlach. Das sind 2 bewährte Standardwerke.
Eine einfache Formel, die alles "erschlägt", gibt es m. E. nicht. Ein 
wenig Erfahrung und etwas Praxis helfen da auch weiter.
Einfach mal machen, messen und anpassen, nochmal messen usw.

von B e r n d W. (smiley46)


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>>> VCE= 0,5.VCC   Re= 0,1.Rc
>> (Ve = 0.1  x Vcc und Vc = 0.5 x Vcc)
> meinst Du Ve = 0.1 x Vc?

Vcc: Betriebsspannung
Ve: Emitterspannung
Vc: Kollektorspannung
Vbe: Basis-Emitterspannung ~0.7 Volt

Das ist eine Faustregel:
Ve = 0.1  x Vcc und Vc = 0.5 x Vcc

Das auch:
VCE= 0,5.VCC   Re= 0,1.Rc

Die Arbeitspunkte unterscheiden sich ein wenig, aber beide 
funktionieren.

von HFfreak13 (Gast)


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Jochen Fe. schrieb:
> Da ist das Buch "Halbleiter-Schaltungstechnik" von Tietze/Schenk zu
> empfehlen, wie auch das "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" von
> Meinke/Gundlach. Das sind 2 bewährte Standardwerke.
> Eine einfache Formel, die alles "erschlägt", gibt es m. E. nicht. Ein
> wenig Erfahrung und etwas Praxis helfen da auch weiter.
> Einfach mal machen, messen und anpassen, nochmal messen usw.

Vielen Dank, ich werde mir die Bücher in der FH Bibliothek anschauen.

von HFfreak13 (Gast)


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B e r n d W. schrieb:

>
> Die Arbeitspunkte unterscheiden sich ein wenig, aber beide
> funktionieren.

Vielen Dank.

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