Fragen zur Eingangsimpedannz der Emitterschaltung

[Crafter C. (crafter_c)]

Ich habe eine Verständnisfrage zur Eingangsimpedanz der 
Emitterschaltung.  Ich habe wie im Bild eine Emitterschaltung mit der 
Eingangsimpedanz von 300 Ohm und ausgangsimp. von 680 Ohm simuliert. 
Jedoch wenn ich die Eingangsimpedanz von der Simulation messe, sehe ich, 
dass diese ab ca 500kHz abfällt. Woher kann das liegen und habe ich da 
Fasch gemessen?

[Günter R. (guenter-dl7la)]

Bau mal spaßeshalber ein paar mehr pF zwischen Basis und Kollektor ein 
und beachte dann die Phase der Impedanz. Da gibt es einen Herrn Miller, 
der zu diesem Effekt was sagte...

[Crafter C. (crafter_c)]

Hmm ja die Impedanz sinkt schon bei einer tieferen Frequenz. Wie kann 
man dann eine Emitterschaltung dimensionieren damit diese auch bei 
höheren Frequenzen funktioniert und den Millereffekt zu "kontern"?

[Günter R. (guenter-dl7la)]

Die Eingangsimpedanz, auf die der Miller-C arbeitet, ist nach Thevenin 
die Parallelschaltung der Quellenimpedanz der V1 mit R1, R2, R3 und dem 
Eingangswiderstand des Transistors. Es hilft, die V1 niederohmiger zu 
machen und nach einem HF-Transistor mit niedrigster C_cb zu suchen.

Simuliere mal den Strom, der in dem C-cb fließt, ist sehr anschaulich, 
was da passiert, wenn f zunimmt.

[Martin H. (horo)]

Crafter C. schrieb:
> Wie kann
> man dann eine Emitterschaltung dimensionieren damit diese auch bei
> höheren Frequenzen funktioniert und den Millereffekt zu "kontern"?

Dazu musst Du ucb konstant halten, das läuft dann auf eine 
Kaskode-Schaltung hinaus, die Emitterschaltung macht nur die 
Stromverstärkung und treibt eine Basisschaltung, die dann die 
Spannungsverstärkung übernimmt.
Siehe auch Tietze-Schenk, Kapitel Breitbandverstärker (bei mir Kap. 14).

[Arno R. (arnor)]

Crafter C. schrieb:
> Ich habe wie im Bild eine Emitterschaltung mit der
> Eingangsimpedanz von 300 Ohm

Wie kommst du denn darauf?

Die Schaltung hat bei niedrigen Frequenzen (hier bis ungefähr 100kHz) 
etwa 3K Eingangswiderstand, also nur das was der Basisteiler bewirkt. 
Der Transistor selbst hat einen viel größeren Eingangswiderstand, 
nämlich etwa ((ut/ic)+RE)*B ~ 50KOhm.

Bei höheren Frequenzen nimmt der Eingangswiderstand des Transistors dann 
durch die Wirkung des Emitterkondensators auf (ut/ic)*B ~ 1,5kOhm ab. 
Wobei die Stromverstärkung dort ebenfalls frequenzabhängig wird und ab 
ft/B abzusinken beginnt. Mit ft=200MHz und B=500 sinkt die 
Stromverstärkung ab 400kHz.

Parallel dazu wirkt dann auch der schon genannte Miller-Effekt, der eine 
Parallelgegenkopplung darstellt. Mit einer Spannungsverstärkung von etwa 
100, 5pF Ccb und 300Ohm Signalquellenwiderstand ergibt das eine 
Grenzfrequenz von etwa 1MHz.

[Jens G. (jensig)]

Arno R. schrieb:
> Wie kommst du denn darauf?
>
> Die Schaltung hat bei niedrigen Frequenzen (hier bis ungefähr 100kHz)
> etwa 3K Eingangswiderstand,

Er hat noch einen 300Ohm parallel am Eingang, den er mitmisst ...

[Crafter C. (crafter_c)]

Ich habe jetzt die Schaltung mit einer kleineren Eingangsimpedanz (50 
Ohm) und einem Beta = 20 angepasst und Simuliert. Jetzt fällt der 
Eingang erst ab ca 2Mhz ab.

[Hp M. (nachtmix)]

Crafter C. schrieb:
> habe jetzt die Schaltung mit einer kleineren Eingangsimpedanz (50
> Ohm) und einem Beta = 20 angepasst und Simuliert. Jetzt fällt der
> Eingang erst ab ca 2Mhz ab

Lass den Transistor doch ganz weg, dann bleibt die Eingangsimpedanz noch 
viel länger konstant.

[Arno R. (arnor)]

Jens G. schrieb:
> Er hat noch einen 300Ohm parallel am Eingang, den er mitmisst ...

Das hatte ich befürchtet...

Aber da der TO schrieb:

Crafter C. schrieb:
> Ich habe wie im Bild eine Emitterschaltung mit der
> Eingangsimpedanz von 300 Ohm und ausgangsimp. von 680 Ohm simuliert.

was für den Ausgang nur dann stimmt, wenn man die 680R Last wegdenkt, 
habe ich die "Schaltung" als mit C1 beginnend definiert. Außerdem 
scheint mir, daß der TO überhaupt keine Ahnung hat, was er da macht und 
man deswegen ruhig mal sagen kann wie die Sache (vereinfacht, ohne 
Bahnwiderstände...) funktioniert.

Crafter C. schrieb:
> Ich habe jetzt die Schaltung mit einer kleineren Eingangsimpedanz (50
> Ohm) und einem Beta = 20 angepasst und Simuliert. Jetzt fällt der
> Eingang erst ab ca 2Mhz ab.

Doch nicht etwa indem du R1 auf 50Ohm dimensioniert hast? Wenn doch, 
dann am besten:

Hp M. schrieb:
> Lass den Transistor doch ganz weg, dann bleibt die Eingangsimpedanz noch
> viel länger konstant.

[B e r n d W. (smiley46)]

Strategie 1: Weniger Verstärkung und niedrigere Impedanzen
Strategie 2: Besseren HF-Transistor verwenden

[Crafter C. (crafter_c)]

Danke für die Anmerkungen, wie wirkt R1 / R13 bei deiner Schaltung auf 
die Bandbreite im rechnerischen Sinne?

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Crafter C. schrieb:
> wie wirkt R1 / R13 bei deiner Schaltung auf die Bandbreite?

Je größer R1/R13 und je kleiner C3/C6 um so geringer die Verstärkung, 
aber um so größer die Bandbreite.

[Crafter C. (crafter_c)]

Enrico E. schrieb:
> Crafter C. schrieb:
>> wie wirkt R1 / R13 bei deiner Schaltung auf die Bandbreite?
>
> Je größer R1/R13 und je kleiner C3/C6 um so geringer die Verstärkung,
> aber um so größer die Bandbreite.

Wird damit auch der Betafaktor beeinflusst? Ich verstehe die Beziehung 
zwischen der Verstärkung und Bandbreite nicht so gut. Ein Rechenbeispiel 
anhand der Schaltung von Bernd wäre hilfreich.

[Arno R. (arnor)]

Crafter C. schrieb:
> Wird damit auch der Betafaktor beeinflusst?

Nein, natürlich nicht. Die Stromverstärkung (dein "Betafaktor") ist eine 
Eigenschaft des Transistors und durch seinen inneren Aufbau gegeben.

Crafter C. schrieb:
> Ich verstehe die Beziehung
> zwischen der Verstärkung und Bandbreite nicht so gut. Ein Rechenbeispiel
> anhand der Schaltung von Bernd wäre hilfreich.

Du stellst dir die Sache wohl zu einfach vor. Die Bandbreite hängt von 
vielen Faktoren ab (wie Transitfrequenz, 
Transistor-/Schaltungskapazitäten, Impedanzen, Schaltungsstruktur), und 
die stehen oft im Widerspruch zu anderen Forderungen (wie Verstärkung, 
Rauschen, Energieverbrauch).