Hallo Leute, ich bin jetzt im 2. Semester Elektrotechnik. In unserem Elektroniklabor hatten wir einen Versuch zum Thema Transistorverstärker. Eine Aufgabe in dem Versuch war es, den dynamischen Ausganswiderstand ra mit und ohne Stromgegenkopplung messtechnisch zu bestimmen. Nun wurde uns gesagt, dass wir den dynamischen Ausgangswiderstand bestimmen können indem wir verschiedene Widerstände für Rc wählen, darüber jeweils die Spannungen messen und den Strom berechnen. Über die Formel ra=(Ucr5-Ucr6)/(Icr5-Icr6) Wo sich die Spannungen befinden entnehmt bitte dem Bild kann nun der dynamische Ausgangswiderstand bestimmt werden. Jetzt haben wir für die einzelnen Größen folgende Werte messtechnisch ermittelt: mit Gegenkopplung Ucr5 = 134 mV --> Icr5 = 23,9 µA Ucr6 = 100 mV --> Icr6 = 37,04 µA ra = 1681,1 Ohm Ohne Gegenkopplung: Ucr5 = 4 V --> Icr5 = 714,3 µA Ucr6 = 4,72 V --> Icr6 = 1748,15 µA ra = 696,42 Ohm Beim Vergleich mit anderen Gruppen zeigte sich, dass sich bei denen der Ausgangswiderstand nicht ändert. Jetzt ist meine Frage ist unsere Rechnung korrekt und wenn ja warum kommt es dazu, dass der Ausgangswiderstand ohne Gegenkopplung sehr viel kleiner ist. Meine Vermutung ist, da ja der Emitterwiderstand über den Emitterkondensator quasi kurzgeschlossen wird, muss auch der Ausgangswiderstand sinken. Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen petergriffin
Peter S. schrieb: > mit Gegenkopplung > > Ucr5 = 134 mV --> Icr5 = 23,9 µA > Ucr6 = 100 mV --> Icr6 = 37,04 µA > > ra = 1681,1 Ohm Ich komme da auf 2588 Ohm. > Jetzt ist meine Frage ist unsere Rechnung korrekt nein, s.o. > warum kommt es dazu, dass der Ausgangswiderstand ohne Gegenkopplung > sehr viel kleiner ist. Die Gegenkopplung führt dazu, dass der Transistor mit seinen nichtidealen Eigenschaften weniger stark in die Übertragungsfunktion eingeht. Je größer der Emitterwiderstand gegenüber dem Diffusionswiderstand ist, desto stärker wird der Emitterstrom (-> Kollektorstrom) durch Eingangsspannung und Emitterwiderstand bestimmt. > Beim Vergleich mit anderen Gruppen zeigte sich, dass sich bei denen der > Ausgangswiderstand nicht ändert. Der Ausgangswiderstand ändert sich natürlich nur bei Wechselspannungsmessung. > Meine Vermutung ist, da ja der Emitterwiderstand über den > Emitterkondensator quasi kurzgeschlossen wird, muss auch der > Ausgangswiderstand sinken. Ja.
Ok nach nochmaliger Nachrechnung komme ich auch auf 2588 Ohm. Meinst du mit dem Diffusionswiderstand den Kollektor-Emitterwiderstand?
Peter S. schrieb: > Meinst du mit dem Diffusionswiderstand den Kollektor-Emitterwiderstand? Der Diffusionswiderstand rd=Ut/Ic ist der differentielle Widerstand, der die Steilheit bestimmt. Er gibt an, wie eine Eingangsspannungsänderung dUbe in eine Kollektorstromänderung dIc umgesetzt wird (ohne Re).
So weit so gut. Demnach ist unser Ergebnis also korrekt, dass der dynamische Ausgangswiderstand nicht konstant sein kann?! Mich würde jetzt noch interessieren wie sich der dynamische Ausgangswiderstand zusammen setzt? Vielleicht gibt es dafür ein Ersatzschaltbild aus dem man nachvollziehen kann wie sich der dynamische Ausgangswiderstand bildet? Gibt es vielleicht noch andere Wege diesen Widerstand zu berechnen? Sind ziehmlich viele Fragen, ich weiß. Aber ich würde das gerne richtig verstehen wollen.
In erster Näherung (Kollektor-Emitter Spannung hoch genug) ist der Ausgangswiderstand des Verstärkers gleich dem Kollektorwiderstand. Für dieser Näherung wird der Transistor mit Emitterwiderstand als Stromquelle betrachtet. So ganz weit weg sind die 2,6 K von 2,7 K für R6 ja auch nicht. Damit sollte er sich auch nicht ändern, wenn man die Emitterwiderstände Kapazitiv Überbrückt oder ändert. Die oben benutzte Formel ist damit allerdings auch nicht brauchbar, sofern R5 und R6 deutlich verschieden sind. Es ist halt die Frage für welchen Fall der Wert gelten soll. Durch den geänderten Kollektorwiderstand ändert sich ggf. auch noch der Arbeitspunkt etwas. Entsprechend sollte man die zusätzliche Last eher hinter den Kondensator am Ausgang schalten. Also etwa einemal mit den 2,7 K als Kollektorwiderstand und einmal mit zusätzliche 10 K hinter dem Kondensator nach GND.
Peter S schrieb: messtechnisch zu bestimmen. Ich hätte es folgendermaßen gemacht: Den Verstärker mit einem NF-Generator ansteuern, (aber nicht übersteuern) dann am Ausgang die Leerlaufspannung messen, dann mit einem eistellbaren Widerstand den Ausgang soweit belasten, das die Spannung um die Hälfte zurück geht, nun ist der Lastwiderstand gleich dem Innenwiderstand des Verstärkers.
Ich habe jetzt mal zwei Ersatzschaltbilder aufgezeichnet einmal mit und einmal ohne Stromgegenkopplung. Ich bin mir nur nicht sicher ob ich Re an der richtigen stelle eingezeichnet habe. Deshalb habe ich mal zwei Varianten gezeichnet. Könntet ihr mir sagen welche stimmt oder ob überhaupt eine Stimmt. Mit Ersatzschaltbildern von Transistoren bin ich noch nicht so vertraut.
Die genauesste Messung ergibt sich folgendermaßen: 1. Verstärker am Eingang kurzschließen, Ausgangssignal sollte Null sein bis auf rauschen. 2. Eine andere Signalquelle z.B. Sinusgenerator oder HiFi Verstärker mit Soundkarte und Frequenzerzuegender Software auf die zu messendev Frequenz einstellen z.B. 1kHz. 3. Signalquelle über definierten Widerstand mit dem Ausgang (!) des zu testenden Verstärkers verbinden. Der Widerstand sollte min. 10x so hoch sein wie der erwartete Ausgangswiderstand. 4. Den Spannungsfall über dem definierten Widerstand messen und durch den Widerstandswert dividieren ergibt Teststrom I 5. Die sich einstellende Spannung am Verstärkerausgang messen, ergibt U 6. Rechnung: Ri=U/I Der Vorteil dieser Methode ist, dass auch sehr niederohmige Verstärker gemessen werden können, z.B. HiFi Verstärker mit Dämpfungsfaktor 1000. Der Innenwiderstand ist bei den meisten Verstärkern stark frequenzabhängig.
Der Weg mit der Belastung des Ausgangs ist schon richtig. Allerdings sollte der Eingang nicht kurzgeschlossen werden, sondern mit der passenden Impedanz der sonst vorhanden Quelle abgeschlossen werden. Bei der Messung oben ist ggf. mit der höheren Verstärkung die Schaltung bereits in der Sättigung. Mit dem Verdoppeln des Emitterwiderstandes sollte das Signal mehr als um knapp 20% zunehmen.
Walter Braun schrieb: > Die genauesste Messung ergibt sich folgendermaßen: Beitrag "Re: LTS: ota pwr mos fet amp für." LG old.
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