Hallo, ich bin neu im Thema Elektonik und verstehe leider nicht ganz wie man den Arbeitspunkt eines npn Transistors berechnet. Am einfachsten finde ich die Schaltung in ein Großsignal-Ersatzschaltbild umzustellen, doch mir wurde gesagt dass das nicht die richtige Methode ist. Wie kann ich sonst rechnen?
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Jack S. schrieb: > Hallo, > ich bin neu im Thema Elektonik und verstehe leider nicht ganz wie man > den Arbeitspunkt eines npn Transistors berechnet. Am einfachsten finde > ich die Schaltung in ein Großsignal-Ersatzschaltbild umzustellen, doch > mir wurde gesagt dass das nicht die richtige Methode ist. Wie kann ich > sonst rechnen? Am besten: Im richtigen Forum. Hier geht es um µC und digitale Elektronik, wie jeder des Lesens Kundige kinderleichet eruiren kann. Gehe nach https://www.mikrocontroller.net/forum/analogtechnik Gehe direkt dorthin, Gehe nicht über Los, ziehe nicht 4000DM ein.
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Hallo, ich bin neu im Thema Elektonik und verstehe leider nicht ganz wie man den Arbeitspunkt eines npn Transistors berechnet. Am einfachsten finde ich die Schaltung in ein Großsignal-Ersatzschaltbild umzustellen, doch mir wurde gesagt dass das nicht die richtige Methode ist. Wie kann ich sonst rechnen?
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Hier gibt es Abhandlungen, in denen Du sicher einiges nützliches finden wirst: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1506291.htm mfG
Gruss Ich habe anfänglich, als Arbeitspunkt, einen Punkt in der diagonalen Widerstandslinie von I(C) max bei U(CE) = 0 Volt ( ist nicht real) Ordinate nach U(CE)max bei I(C) = 0 (m)A Abszisse bei den möglichen Parametern I(B) oder U(BE) kennen gelernt. Andere Diagramme aus dem Datenblatt, insofern vorhanden, sind ergänzend. Noch gute Nacht, oder guten Morgen. Dirk St
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Ich hab jetzt mal den Dein-Förmchen-Mein-Förmchen-Kindergarten-Hickhack weggelöscht, damit man überhaupt die Frage erkennt. Die Threads wurden schon zusammengefasst, da kann ich nichts mehr löschen, sonst hauts den Thread vollends durcheinander. Und einen Hinweis auf das richtige Forum darf man schon mal bringen. zurück zum thema, von dem Jack S. schrieb: > wie man den Arbeitspunkt eines npn Transistors > berechnet. Dazu braucht man erst mal eine Schaltung, die einen solchen (stabilen) Arbeitspunkt haben kann. Wie sieht deine Schaltung aus? > verstehe leider nicht ganz wie man den Arbeitspunkt ... berechnet. Welchen Teil der Berechnung hast du schon verstanden und bei welchem klemmt es?
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Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen?
Lehraufgabe ... kleine Hilfe ... zum durcharbeiten :-) https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/text/chapter-8 https://wiki.analog.com/university/courses/alm1k/alm-lab-5 unter "LTSpice files: comm_emit_amp_ltspice" sind die von analog device eingestellten Files zum simulieren und kontrollieren. Das Simulationsprogramm kann unter https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html geladen werden S.83 http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/LTSpice%20XVII%20_Tutorial_korr.pdf ...notwendigen Infos wenn es um das Einfache nachrechnen geht https://en.wikipedia.org/wiki/Common_emitter Beitrag "Großsignalverhalten und Kleinsignalverhalten des Transistors" viel Erfolg :-)
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Jack S. schrieb: > Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der > Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? Das Einzige, was für dich spricht, ist die Tatsache, dass du dich angemeldet hast. Alles andere ist pure Faulheit. Du mußt halt ein wenig arbeiten. Dann werden auch Fragen beantwortet! Gruß Rainer
Jack S. schrieb: > Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der > Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? Weißt Du denn, ob bzw. WARUM Du den Basisstrom brauchst? Was verstehst Du unter "Arbeitspunkt"? Welche Größen kennzeichnen diesen? Damit gehts doch schon los..... Weißt Du genau, wie ein Transistor funktioniert und was die grundlegende Voraussetzung ist für Verstärkerbetrieb? Denn diese Voraussetzung muss die Schaltung erfüllen können.
"Bestimme den Arbeitspunkt" in bezug auf maximalen Spannungshub gilt das Prinzip: UCE = 1/2 VCC ohne Ansteuerung. Dort ist auch thermisch ein sinnvoller Arbeitspunkt. Denn bei 1/2 Vcc hat der Ts maximaleVerlustleistung im Aussteuerbereich. (Stichwort Leistngsanpassung des Ts an UB + R4 als Spannungsquelle) Wenn man von diesem Maximum wegsteuert ist die Temperaturänderung im Ts am geringsten (im maximum ist ja bekannterweise die Steilheit Null) das verhindert bei tiefen Signalfrequenzen thermisch bedingte Verzerrungen des Signals. Bei dem oben angegebenen Schaltbild müsste wohl zur AP-Bestimmung ein Satz Kennlinienfeklder vorhanden sein, da R1 bis R4 vorgegeben sind.
Zu einem Arbeitspunkt ohne die Vcc/2-Regel müsste erst das notwendige Kriterium genannt sein. oder die Werte aus dem Kleinsignal-Ersatzschaltbild, das z.B. für 5mA oder für 1mA angegeben ist. Ein andrer Weg: Vielleicht rbe als konstant annnehmen (aber dabei dreht sich bei mir etwas der Magen)und aus dem Netz R3,R2,rbe den Basisstrom berechnen
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Jack S. schrieb: > Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der > Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? Woher kommst du auf die Idee, dass du jetzt einen Basisstrom kommen kannst/sollst??? Schau dir erst mal die eine Million Beiträge im Netz zu Transistorgrundschaltungen an und dann frag' noch mal. Du hast ja offensichtlich nur einen Teil einer Seite kopiert und verarscht damit entweder uns oder dich selbst! Beides ist gleich hirnig...aber die Hoffnung auf Besserung stirbt natürlich zuletzt :-) Gruß Rainer
... probieren wir es einmal so ... ersetzte Transistor durch model und folge den Anweisungen Beitrag "Rechnung Ausgangswiderstand Kollektorschaltung Tietze-Schenk"
Jack S. schrieb: > Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der > Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? Da rBE schon gegeben ist, könntest du daraus IB bestimmen [rBE=UT/IB], mit UT=25mV. Aus Stromverstärkungsfaktor B und IB lässt sich IC [10mA] berechnen. UCE wäre damit Betriebsspannung UB abzüglich Spannungsabfall an R4, d.h. 11,7V. Da es keine Stromgegenkopplung gibt, bestimmt rBE||R2||R3 den Eingangswiderstand [650 Ohm] an den Klemmen 2/2'. Die Steilheit S des Transistors lässt sich auch aus rBE bestimmen [rBE=B/S], d.h. 400mS. Die Spannungsverstärkung VU [-S*(R4||RL||(1/gCE)] der Transistorstufe liegt dann bei 200 als Faktor bzw. 46dB als Verstärkungsmaß. Bezogen auf den Klemmen 1/1', kommt wegen R1 (= Eingangswiderstand) ein Faktor 0,5 hinzu.
Robert M. schrieb: > Die Steilheit S des Transistors lässt sich auch aus rBE bestimmen > [rBE=B/S], d.h. 400mS. Die Steilheit ist doch auch gegeben mit gce=....
Weshalb kann der Poster nicht einfach nur OpAmps verwenden ? Es gibt wenige Gruende direkt mit Transistoren zu arbeiten. Der Poster hat davon ganz sicher keine Ahnung, sonst waere die Frage nicht so wie sie ist. Diese waeren zB Hochfrequenz, sowie Analog mit sehr, sehr kleinen Signalen wegen des Rauschens. Bei beiden waeren die Fragen anders.
Pandur S. schrieb: > Weshalb kann der Poster nicht einfach nur OpAmps verwenden ? So eine einfache Transistorstufe zu berechnen gehört zum Basiswissen und sollte jeder, auch jemand der nur mit OPs arbeitet, wenigstens 1x gemacht haben, sonst ist das 'Malen nach Zahlen'. Schon alleine weil da Begriffe wie Steilheit oder rBE auftauchen oder um zu verstehen was ein Kleinsignalersatzschaltbild ist. Jack S. schrieb: > die Schaltung in ein Großsignal-Ersatzschaltbild umzustellen Das verstehe ich nicht. Die Schaltung selber ist doch schon das Schaltbild für Großsignale (also statische Signale). Üblicher Weg: zunächst die statischen Größen berechnen, daraus folgt der AP. Daraus lassen sich die kleinsignalmäßigen Größen berechnen und in das Kleinsignalersatzschaltbild eintragen. Daraus dann Verstärkung, Ein- und Ausgangswiderstand und ggf. Frequenzgang. Die Schaltung ist eine typische Emitterschaltung mit Basisspannungsteiler. Querstrom Iq durch den Basisspannungsteiler 5-10•Ib (Faustformel). Wer hat sich die Schaltung ausgedacht? rBE = 751,8 Ohm. Ganz schön gewagt bei den üblichen Streuungen und Temperaturgang auf 4 Dezimalstellen (Unfug um es klar zu sagen). B=300 und beta b=179 auch nicht gerade praxisorientiert. Jack S. schrieb: > verstehe leider nicht ganz Zeige doch mal Deinen Ansatz. Dann wirst Du hier mit Sicherheit genug Hilfe finden um die Aufgabe bis zum Ende zu rechnen.
Lutz V. schrieb: > Die Steilheit ist doch auch gegeben mit gce=.... Die Steilheit des Transistors ist nicht gegeben.
Robert M. schrieb: > Da rBE schon gegeben ist, könntest du daraus IB bestimmen [rBE=UT/IB], > mit UT=25mV. Aus Stromverstärkungsfaktor B und IB lässt sich IC [10mA] > berechnen. UCE wäre damit Betriebsspannung UB abzüglich Spannungsabfall > an R4, d.h. 11,7V. > Da es keine Stromgegenkopplung gibt, bestimmt rBE||R2||R3 den > Eingangswiderstand [650 Ohm] an den Klemmen 2/2'. > Die Steilheit S des Transistors lässt sich auch aus rBE bestimmen > [rBE=B/S], d.h. 400mS. Die Spannungsverstärkung VU [-S*(R4||RL||(1/gCE)] > der Transistorstufe liegt dann bei 200 als Faktor bzw. 46dB als > Verstärkungsmaß. Bezogen auf den Klemmen 1/1', kommt wegen R1 (= > Eingangswiderstand) ein Faktor 0,5 hinzu. Stimmt so, ich hab's mal nachgerechnet. Die Ergebnisse machen auch Sinn, weil am Ende runde Zahlen für die Verstärkung und R1 = Rin rauskommen. Um das komplett zu verstehen sollte man natürlich das Kleinsignalersatzschaltbild dazu zeichnen - etwas zum Nachdenken für den TO ...
Beitrag #6836442 wurde vom Autor gelöscht.
Robert M. schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Die Steilheit ist doch auch gegeben mit gce=.... > > Die Steilheit des Transistors ist nicht gegeben. Stimmt. Ich hab mich durch die sehr ungewöhnliche Schreibweise "gce" täuschen lassen. Normalerweise wird die Steilheit nämlich mit "g" bezeichnet. Der Transistor-interne Ausgangswiderstand wird zumeist mit rce oder 1/h22 angegeben.
Die Steilheit im AP ist zwar nicht direkt gegeben, läßt sich aber aus den angegebenen Werten berechnen: 1. Ib = Ut/rBE = 26mV/(752V/A) = 35 µA 2. Ic = B•Ib = 10,4 mA 3. S = B/rBE = 400 mA/V. Etwas ungewöhnlicher Weg des Rückwärts-Rechnens, nicht sehr praxisorientiert, aber das ist vielleicht der Sinn der Aufgabe (die verschiedenen Größen in Beziehung zu setzen).
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Die Berechnung mit Ib= Ut / rBE ist eine Kleinsignalberechnung, genauso wie rBE ein Kleinsignalparameter ist. Den Arbeitspunkt kann man damit nicht berechnen. Fuer die Aufgabe fehlt etwas. Vielleicht ein Kennlinienfeld.
Josef schrieb: > Die Berechnung mit > Ib= Ut / rBE > ist eine Kleinsignalberechnung, > genauso wie rBE ein Kleinsignalparameter ist. > Den Arbeitspunkt kann man damit nicht berechnen. > Fuer die Aufgabe fehlt etwas. Vielleicht ein Kennlinienfeld. Doch - obwohl rbe ein Kleinsignal-Parameter ist, beinhaltet sein Wert eine Information über die Gleichgrößen. Sowohl rbe als auch die Steilheit gm (bzw. S) sind ja ein Maß für die Steigung der zugehörigen Kennlinien Ib=f(Ube) bzw Ic=f(Ube) im jeweiligen Arbeitspunkt. Über die Temperaturspannung Ut sind so die Gleichgrößen im Arbeitspunkt zu ermitteln.
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> Zeige doch mal Deinen Ansatz. Dann wirst Du hier mit Sicherheit genug > Hilfe finden um die Aufgabe bis zum Ende zu rechnen. Das wäre mein Ansatz mit den Großsignalersatzschaltbild. Mein Dozent der mir nicht weiterhelfen kann / will hat zu mir gesagt, dass man dabei das verhalten der Diode erraten müsste. Wir sollen wie in Bild 2 die Spannungen und Ströme berechnen. Wie kann ich dort die Maschen und Knotengleichungen anwenden?
In Deinem Fall gibt es zwei grundsätzliche Methoden zur Berechnung: (1) Wenn man NUR die Schaltung hat, muss man gewisse (sehr grobe) Annahmen treffen - wie z.B. für die Stromverstärkung B bzw. Ube=(0,65...0,7) V. Berechnung dann über die klassischen Strom-/Spannungsbeziehungen. Dabei wird die Ungenauigkeit sehr groß sein. (2) Da Du aber weitere Angaben hast (B und beta und rbe), ist eine recht genaue Berechnung möglich - so wie diese Dir schon gezeigt wurde (von Robert M. und Mohandes).
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Genau wir haben mit der 1. Methode gerechnet. Die Berechnung mit rbe und beta haben wir nur im Kleinsignalersatzschaltbild verwendet.
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R2 ist sinnlos. Den könnte man eigentlich komplett weglassen. Er macht nur Sinn, wenn im Emitter auch ein Widerstand eingebaut wird! Und schon lässt sich alles wieder leicht berechnen.
Lutz V. schrieb: > Josef schrieb: >> Die Berechnung mit >> Ib= Ut / rBE >> ist eine Kleinsignalberechnung, >> genauso wie rBE ein Kleinsignalparameter ist. >> Den Arbeitspunkt kann man damit nicht berechnen. >> Fuer die Aufgabe fehlt etwas. Vielleicht ein Kennlinienfeld. > > Doch - obwohl rbe ein Kleinsignal-Parameter ist, beinhaltet sein Wert > eine Information über die Gleichgrößen. Sowohl rbe als auch die > Steilheit gm (bzw. S) sind ja ein Maß für die Steigung der zugehörigen > Kennlinien Ib=f(Ube) bzw Ic=f(Ube) im jeweiligen Arbeitspunkt. Über die > Temperaturspannung Ut sind so die Gleichgrößen im Arbeitspunkt zu > ermitteln. Ja, ok. Ich dachte mindestens noch eine Grösse wie Is des Transistors wären nötig. Aber es verschwindet alles.
Jack S. schrieb: > Wir sollen wie in Bild 2 die > Spannungen und Ströme berechnen. Wie kann ich dort die Maschen und > Knotengleichungen anwenden? Der Arbeitspunkt des Transistors lässt sich auch mit Maschen-/Knotengleichungen bestimmen, unter Zuhilfenahme einer Daumenregel: Querstrom durch den Basisspannungsteiler R2/R3 ist (min.) 5 x so groß wie der Basistrom IB. Die Ergebnisse entsprechen der Berechnungsmethode über das Kleinsignal-ESB (mit UT=26mV @ 27°C).
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Ich muss zugeben, dass solche Berechnungen schon lange her sind. Kann sein, dass das sich einstellende UBE aus den anderen Angaben genauer hervorgeht. Ich weiß es einfach nicht mehr und vermute für die Aufgabe, dass die nur für die weiteren Teilaufgaben relevant sind. Wenn ich jedoch so eine Stufe hätte, würde ich entsprechend dem Bild für den DC-Arbeitspunkt so vorgehen, wie im Bild - für die Teilaufgabe a). - Aus UB, R2 und R3 eine Ersatzquelle bilden. - 0.7V für UBE ansetzen, meinetwegen auch 0.65V (Berechnungen für 0.65V in Klammer) - gibt dann einen Basisstrom von 35µA (45µA) - mit B multiplizieren, ergibt dann 10.5mA (13.5mA) für den Kollektorstrom - an R4 (=R6 in meinem Bild) fallen dann entsprechend 10.5V (13.5V) ab. - UB - 10.5V (13.5V) ergibt am Kollektor dann 11.2V (8.2V) Zumindest mit der Annahme von UBE=0.7V ergibt sich ein fast perfekter Arbeitspunkt, aber auch mit den 8.2V liegt man für eine Kleinsignalanwendung noch sehr gut, selbst wenn man moderate Temperaturschwankungen zulässt. Ist eh eine Schaltung ohne Gegenkopplung und damit wird man in der Praxis viel größere Abweichungen erhalten, schon weil B sehr stark streut bei realen Bauelementen.
HildeK schrieb: > > - 0.7V für UBE ansetzen, meinetwegen auch 0.65V (Berechnungen für 0.65V > in Klammer) > - gibt dann einen Basisstrom von 35µA (45µA) > Darf ich mal anfragen, wie das "gibt dann....." rechnerisch aussieht? Um über die Gleichspannung UBE=0,7V zum Basis-Gleichstrom Ib zu kommen, braucht man m.E. nach den statischen (ohmschen) Widerstand der B-E-Strecke, oder? Was hast Du dafür angesetzt? (Die bisher hier gezeigte - richtige - Alternativ-Rechnung ging ja von dem dynamischen Widerstand rbe aus - die 0,65V oder 0,7V waren deshalb nicht nötig dafür).
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Ich rechne einfach (U'-0.7V)/R1 - fertig, ganz ohne rbe. Du hast ja oben die Variante schon erwähnt. Dass die nicht besonders genau ist, macht nichts; die angegebenen Werte sind es erst recht nicht. Selbst wenn ich rbe zu R1 addiere, dann gibt es 9mA bzw. knapp 12mA Kollektorstrom. Aber rbe ist deutlich abhängig vom IB, denn rbe = dUBE/dIB. Meines Erachtens wird rbe nur benötigt, um für Teilaufgaben c) den Eingangswiderstand zu berechnen. Etwas verwundert bin ich auch über die vierstellige Angabe von rbe und auch über den 'krummen' Wert von UB. Soll vielleicht bei den Berechnungsmethode schöne Ergebniszahlen liefern? Ich sagte ja, das das alles lange her ist und seither hat für die Praxis meine Berechnungsvariante ausgereicht. Schon weil viele andere Parameter beim Transistor alles andere als Konstanten sind und auch keine Stromgegenkopplung z.B. in Form eines Emitterwiderstandes vorhanden ist. Ich weiß auch nicht, worauf der Fragesteller der Aufgabe hinaus will: auf eine praxisnahe (deshalb grobe) Berechnung oder auf die Details unter Berücksichtigung aller Feinheiten. Man könnte jetzt mal den Tietze-Schenk durcharbeiten, da sind mit Sicherheit weitere Details enthalten. Mach ich aber nicht :-), der TO ist anscheinend eh nicht mehr mit beteiligt.
HildeK schrieb: > Ich rechne einfach (U'-0.7V)/R1 - fertig, ganz ohne rbe. OK - damit ist es jetzt klar. Du hast also die klassischen Strom-/Spannungs-Beziehungen angesetzt (mit Ersatz-Spannungsquelle) - ohne die damit überflüssige Angabe von rbe zu benutzen. Wenn man den Arbeitspunkt und auch Ib hat, ergibt sich daraus dann ja auch rbe......
Lutz V. schrieb: > Wenn man den > Arbeitspunkt und auch Ib hat, ergibt sich daraus dann ja auch rbe...... Ja, wenngleich hier ja rbe auf vier Stellen genau vorgegeben ist ... Das rbe wird wohl eher für c) zum Berechnen des Eingangswiderstands gebraucht.
HildeK schrieb: > Das rbe wird wohl eher für c) zum Berechnen des Eingangswiderstands > gebraucht. Der rBE wird auch für die Berechnung der Verstärkung auf Kleinsignalebene gebraucht. Ich habe mal versucht, das großsignalmäßig aufzuzäumen: - I2 = Ube/R2 = 0,65V/5k = 0,130mA - I3 = (Ub-UBE)/R3 = (21,7-0,65)/120k = 0,175mA - IB = I3-I2 = 0,045mA (paßt ganz gut zum gestern berechneten IB = 10,4mA/300 = 0,044mA). Daraus ergibt sich ein Arbeitspunkt bei UC = 10,4V was plausibel ist. Allerdings ist diese Rechnung über UBE sehr ungenau. Wenn ich die Werte ins Kleinsignalersatzschaltbild eintrage, kommt folgendes heraus: - rIN = R3||R4||rBE = 650 - rOUT = R4||RL||1/gCE = 496 dann: - V = u2/u1 = 0,5•179•496/650 = 68 das stimmt nicht mit dem oben berechneten 100 überein. Ist bei mir allerdings auch schon lange her aber der TO hat ja hier einige Ansätze für seine Aufgabe bekommen.
HildeK schrieb: > Soll vielleicht bei den Berechnungsmethode schöne Ergebniszahlen > liefern? Vermute ich auch, die Werte sind so gemacht, daß am Ende gerade Ergebnisse herauskommen. Vielleicht gibt es in dem Buch noch weitere Infos (z.B. den Wert von UBE mit dem gerechnet wird), die nicht in der Aufgabe stehen.
Nach Tietze/Schenk 13.Aufl. S. 78.
2.3.3.1.2 Näherungen für die Kleinsignalparameter
gilt:
$$ I_C \approx I_s e^{ \frac{U_{BE}}{U_T} } $$
$$ S = \frac{\partial I_C}{\partial U_{BE}} \approx \frac{I_C}{U_T} $$
$$ r_{BE} = \frac{\partial U_{BE}}{\partial I_B} = \frac{\partial
U_{BE}}{\partial I_C} \frac{\partial I_C}{\partial I_B} =
\frac{\beta}{S} $$
Leider passt das auch nicht ganz zu den Angaben in der Aufgabe.
Formeln ohne Latex (In der Vorschau hat es funktioniert). IC = Is * e^( UBE / UT ) S = d(IC) / d(UBE) = IC / UT rBE = d(UBE) / d(IB) = d(UBE) / d(IC) * d(IC) / d(IB) = beta / S
Hier noch meine Berechnung nach der 1. Methode. Ich komme auf eine andere Verstärkung. Ut = 25.8 mV Ib = Ut / rBE = 34.3 uA Ic = Ib * B = 10.3 mA Uc = 21.7V - Ic * R4 = 11.4 V Rin = R2 || R3 || rBE = 650 Rout = R4 || RL || rCE = 495 Berechnung der Verstärkung: Am Anfang ist ein Spannungsteiler mit Rin/(R1+Rin) = 1/2 ube = u1 * Rin/(R1+Rin) = U1 / 2 ib = ube / rBE = u1 2 rBE Für ic muss jetzt beta genommen werden und nicht B (oder?) ic = beta * ib ul = ic * Rout V = ul / u1 = 1/2 * 1/751 180 496 = 60 Der Knackpunkt für den Unterschied ist die Verwendung von beta anstatt B. Wenn sich beta und B deutlich unterscheiden wirkt sich das auf die Berechnung der Steilheit S aus. S wird dann S = gm = (beta * Ib) / Ut = beta / rBE In der obigen Aufgabe wird dann S = (180 * 34.3uA) / Ut = 0.24 Das unterscheidet sich von Ic / Ut = 0.4 Überprüfung in SPICE. Mit .op wird in SPICE der Arbeitspunkt angezeigt. Unter anderem IB, IC, BETADC=B, BETAAC=beta, GM=S, RPI=rBE Mit verschiedenen Simulationen bei denen sich BETADC und BETAAC deutlich unterscheiden kann man die Berechnung für S = GM übeprüfen. Dabei stellt man fest, dass GM = BETAAC / RPI sehr viel besser passt als gm = IC / Ut. Natürlich berücksichtigt SPICE noch einiges mehr, so dass es immer Abweichungen gibt. Das einzige Buch das ich gefunden habe in dem das beschrieben ist: Elektronische Bauelemente / Reisch Und natürlich sind diese Berechnungen genau so wie die Schaltung vollkommen praxisfremd.
von Jack S. schrieb: >Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der >Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? Einfach Strom der durch R4 fließen soll durch Stromverstärkung des Transistors. Der Arbeitspunkt ist auch noch abhängig von RL. Ist RL sehr hochohmig sollte an RL und Kollektor-Emitter- Spannung halbe Betriebsspannung anliegen. Also etwa 11V. Also soll durch R4 11mA fließen. Je kleiner RL ist um so kleiner muß die Kollektor-Emitter-Spannung sein, damit bei Vollaussteuerung die Begrenzung an der positiven und negativen Halbwelle gleichzeitig einsetzt. Am besten mal die Schaltung praktisch aufbauen und das Verhalten der Schaltung mit einem Oszillograf beobachten.
Günter Lenz schrieb: > von Jack S. schrieb: >>Am Beispiel dieser Schaltung find ich kein Anhaltspunkt wie ich mit der >>Berechnung starten kann. Wie würde ich jetzt auf den Basisstrom kommen? > > Einfach Strom der durch R4 fließen soll durch Stromverstärkung > des Transistors. Der Arbeitspunkt ist auch noch abhängig von > RL. Ist RL sehr hochohmig sollte an RL und Kollektor-Emitter- > Spannung halbe Betriebsspannung anliegen. * Nach Vorgabe des gewünschten Kollektorstromes (durch R4) kann er er zwar den dazu (theoretisch) notwendigen Basisstrom berechnen - und weiter? Sein Problem ist doch wohl, wie er diesen auf den richtigen Wert in der Schaltung einstellen kann! Das wurde aber ja zum Glück schon beantwortet. * Dass der Arbeitspunkt von dem kapazitiv angekoppelten RL abhängt ist falsch. Wie sollen dadurch denn die Gleichgrößen Uce und Ic beeinflusst werden?
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Beitrag #6841594 wurde vom Autor gelöscht.
Hat schon mal jemand die Stromverstärkung als guten Ausgangspunkt für Berechnungen erwähnt?(Alles lese ich nicht durch, auf die Gefahr hin) Die ist nämlich in Grenzen stabil, wenn auch meist von T zu T unterschiedlich. Wie man eine Schaltung von Varianzen weniger abhängig macht (gemeint ist Gegenkopplung bis zu einer unteren gemeinsame Stromverstärkung). Was für Impedanzen sollen denn am Ein- und Ausgang sein oder wieviel Leistung und Strom sind am Ausgang gefordert. Außerdem gibt es die Datenblätter, in denen das Verhalten auch bei verschiedenen Belastungen aufgezeichnet ist. LTSpice wurde schon genannt.
Man kann den richtigen Arbeitspunkt auch meßtechnisch ermitteln. Man steuert die Transistorstufe mit einem variablen Sinussignal an und beobachtet den Ausgang mit einem Oszillografen. Mit einen Trimmer macht man den Basisstrom einstellbar. Der Arbeitspunkt ist richtig eingestellt wenn die Begrenzung an beiden Halbwellen gleichzeitig einsetzt. Dann tauscht man den Trimmer gegen einen Festwiderstand mit den Wert der Einstellung des Trimmers.
von Lutz V. schrieb: >* Dass der Arbeitspunkt von dem kapazitiv angekoppelten RL abhängt ist >falsch. Wie sollen dadurch denn die Gleichgrößen Uce und Ic beeinflusst >werden? Die kapazitiv angekoppelten RL verändert den Arbeitspunkt nicht, der bleibt so wie er eingestellt ist, nur daß er nun falsch ist, es muß nun ein anderer Arbeitspunkt eingestellt werden.
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