Hallo ich habe eine Frage zu dem Transistro BC547B Mein Ziel war es eine Spannung Uce von der Hälfte der Speisespannung zu erhalten. Die Speisespannung beträgt 9V. Wenn ich im Datenblatt nachschaue sehe ich, dass bei 50 µA ein Kollektrostrom von etwa 10 mA fließt. Wenn ich jetzt einen Kollektorwiderstand einsetze über dem dann die ebenfalls die hälfte abfallen soll komme ich auf: 4,5/10mA = 450 Ohm Der durch 2 V im Basistromkreis hervorgerufene Strom wird durch einen Widerstand begrenzt. Ube soll 0,7V betragen und ein Basisstrom von 50µA soll fließen: 1,3 V / 50µA = 26000 Ohm In meiner Simulation bekomme ich aber nicht 4,5 V für Uce heraus. Es sind nur etwa 3V 49,5µA für Ib und 13mA für Ic bekomme ich aber. Was muss ich an dieser Herangehensweise ändern?!
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Du gehst davon aus, dass der Transistor den Strom um Faktor 500 verstärkt. Im Datenblatt steht jedoch, dass die Stromverstärkung mindestens 250 und maximal 450 beträgt. Die Simulation rechnet mir irgendeinem Wert dazwischen. Eine relistische Schaltung wird so ausgelegt, dass es auf den Verstärkungsfaktor nicht so genau ankommt, damit man den Transistor nicht genau passen selektieren muss. Zum Beispiel so:
1 | |
2 | BC547 Last |
3 | +9V o---+--------+ +-----[===]-----+----| GND |
4 | | \ /> | |
5 | | ------ | |
6 | | | | |
7 | +---[===]---+---|>|---[===]----+ |
8 | 1k 1N4148 1k |
Das ist ein Emitterfolger. An der Basis liegt die Hälfte der Versorgungsspannung an plus 0,7V (wegen der Diode). Am Ausgang des Transistor liegen immer 0,7 weniger an, als an dessen Basis. Also genau die Hälfte der Versorgungsspannung. Je höher der Laststrom ist, umso mehr belastet der Transistor den Spannungsteiler. Dies wiederum führt zu einer Abweichung von der Soll-Spannung. Je höher der Verstärkunsfaktor des Transistors ist, umso weniger wird der Spannunsgteiler belastet und umso geringer fällt die Abweichung aus. Prinzipiell ist die Schaltung jedoch weitgehend unabhängig vom Verstärkungsfaktor. Ob der Transistor jetzt 300 oder 400 fach verstärkt, ändert an der Ausgangsspannnugn nur wenig.
NXP gibt für seinen BC547B eine typische Verstärkung von 200 bis 450 (typisch: 290) bei 5V Vce und 2mA Ic an. Ic / hfe = Ib => 13mA / 290 = 44µA Das kommt den von dir simulierten 49µA schon recht nah. Wenn du den Basiswiderstand auf 37.7k Ohm verringerst solltest du das gewünschte Ergebnis erzielen: (2V - 0,7V) / 37,7 kOhm = 34.5µA 34.5µA * 290 = 10mA
Vielen Dank. Für die freundlichen Antworten. Emitterfolger habe ich noch nicht so schnell verstanden aber vll. später noch. Bei Uce=5V beträgt die Verstärkung also etwa 290. Also bei anderen Uce sind gar keine Angaben im Datenblatt? Also kann dann ein Strom von 100mA fließen damit die max. 500mW Leistung erreicht sind. Warum gibt es keine Angaben zu anderen Uce?
Jannik, ein Transistor ist alles andere als ein Präzisionsbauteil. Bei einem Widerstand kannst du davon ausgehen, dass der angegebene Wert auf wenige Prozent genau stimmt. Bei einem Transistor weichen die Parameter zwischen einzelnen Exemplaren z.T. stark voneinander ab. Deswegen macht der Hersteller im Datenblatt auch nur ganz grobe Angaben. Sind Min- und Maxwerte angegeben, liegen diese oft astronomisch weit auseinander. Alle anderen Angaben (Spalte "typisch" in den Tabellen und die Kurven in den Diagrammen) sind sowieso nur unverbindlich und dienen nur als Orientierunghilfe. Deswegen kann man mit einem einzelnen Transistor auch keine Schaltung bauen, bei der Genauigkeit irgendwo eine Rolle spielt. Die Kunst der Schaltungsentwicklung besteht nun darin, diese Parameterschwankungen in der Gesamtschaltung zu unterdrücken. Bei einer ordentlich durchdachten Schaltung kannst du einen Transistor durch einen anderen mit einer 50% höheren Stromverstärkung ersetzen, ohne dass sich am Gesamtverhalten merklich etwas ändert. Womit wir bei der Frage wären, was denn das Verhalten deiner Schaltung sein soll: - Soll das eine Art Spannungsregler werden? - Was wird an den Ausgang mit der halbierten Spannung angeschlossen? - Wieviel Strom wird daraus entnommen? - Wie genau soll die Spannung unter welchen Randbedingungen aufrecht erhalten werden?
jannik schrieb:
>Emitterfolger habe ich noch nicht so schnell verstanden
Die Spannung am Emitter folgt der Spannung an der Basis.
Wegen der Gegenkopplung ist die Spannungsverstärkung
etwa fast 1. Die Eingangsimpedanz ist hoch und die
Ausgangsimpedanz ist niedrig.
Günter Lenz schrieb: > jannik schrieb: >>Emitterfolger habe ich noch nicht so schnell verstanden > > Die Spannung am Emitter folgt der Spannung an der Basis. > Wegen der Gegenkopplung ist die Spannungsverstärkung > etwa fast 1. Die Eingangsimpedanz ist hoch und die > Ausgangsimpedanz ist niedrig. Das ist jetzt aber ein Impedanzwandler ;)
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