Ben
24.02.2008, 20:09 |
Verstärker (Schaltungstechnik) |
Ich habe ein Paar theoretischer Fragen zu einem einfachen Transistorverstärker z.B in Emitterschaltung.
Angenommen, wollen wir zwei Verstärkerstufen miteinander verbinden.
Ich habe gelesen, die maximale Leistung wird dann übertragen, wenn der Ausgangswiderstand der ersten Stufe gleich dem Eingangswiderstand der zweiten Stuffe ist. Dann wird die Verstärkung am größten?
Von anderer Seite habe ich auch gelesen, dass der idealer Verstärker einen großen Eingangswiderstand und einen kleinen Ausgangswiderstand haben muss.
Was muss ich dann bei der Dimensionierung des Verstärkers beachten, den ersten oder den zweiten Fall?
Danke! |
Elektronix
24.02.2008, 20:44 (editiert von Elektronix am 24.02.2008 um 20:50)
@ Ben
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Verstärker |
» Ich habe ein Paar theoretischer Fragen zu einem einfachen
» Transistorverstärker z.B in Emitterschaltung.
»
» Angenommen, wollen wir zwei Verstärkerstufen miteinander verbinden.
»
» Ich habe gelesen, die maximale Leistung wird dann übertragen, wenn der
» Ausgangswiderstand der ersten Stufe gleich dem Eingangswiderstand der
» zweiten Stuffe ist. Dann wird die Verstärkung am größten?
Nein, dann wird nicht die Verstärkung am Größten, sondern die meiste Leistung wird in der Verstärkung umgesetzt. Allerdings ist auch die Verlustleistung am größten (Nachteil der Leistungsanpassung)
»
» Von anderer Seite habe ich auch gelesen, dass der idealer Verstärker einen
» großen Eingangswiderstand und einen kleinen Ausgangswiderstand haben muss.
Richtig. Dies bezieht sich auf die Gesamtheit aller Verstärkerstufen. D. h. in der Regel wird am Ende aller Verstärkerstufen noch ein Impedanzwandler (am Einfachsten ein Verstärker in Kollektorschaltung) bzw. Leistungsverstärker (am Einfachsten als Gegentakt-Verstärker) nachgeschaltet. Letztendlich hängt das aber davon ab, was nach dem Verstärker kommt: Ein Lautsprecher hat eine niedrige Impedanz, also muß der Verstärker darauf angepaßt werden. Ein Meßgeräte-Eingang hat eine hohe Impedanz, da braucht man den Wandler nicht unbedingt. -- Und die Grundgebihr is aa scho drin. DOS is jo nett.. |
Ben
24.02.2008, 21:27
@ Elektronix
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Verstärker |
» Ein Lautsprecher hat eine niedrige Impedanz, also muß
» der Verstärker darauf angepaßt werden.
angepassen heißt den Ausgangswidestand kleiner zu machen?
Und wenn ich z.B drei Transisorstufen hintereinander schalte, was muss ich dann bei den Ein bzw. Ausgangswiderstände der einzelenen Stufen beachten, damit die größte Verstärkung rauskommt? |
enton
24.02.2008, 23:16 (editiert von enton am 24.02.2008 um 23:33)
@ Ben
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Verstärker |
» angepassen heißt den Ausgangswidestand kleiner zu machen?
Ja. Du hast ja nen Spannungsteiler zwischen deinem Ausgangswiderstand und der Last. Wenn dein Ausgagswiderstand im vergleich zur Last klein ist, geht wenig leistung an ihm verloren.
» Und wenn ich z.B drei Transisorstufen hintereinander schalte, was muss ich
» dann bei den Ein bzw. Ausgangswiderstände der einzelenen Stufen beachten,
» damit die größte Verstärkung rauskommt?
Du gehst ja immer vom Ausgang der einen Stufe in den Eigang der anderen Stufe. Somit hast du auch wieder einen Spannungsteiler zwischen deinem Ausgangswiderstand und dem Eingagswiderstand der darauffolgenden Stufe. Der Eingagswiderstand der nächsten Stufe sollte immer viel größer sein, als der ausgagswiderstand der aktuellen Stufe, damit die leistung auch zum großteil an der nächsten Stufe ankommt.
Noch ein Wort zur Leistungsanpassung:
Wenn du den Eingagswiderstand der darauffolgenden Stufe gleich dem Ausgagswiderstand der aktuellen Stufe machst, so ist der Verstärker ideal ausgelastet. Es kommt somit an der nächsten Stufe die maximal mögliche Leistung an. Du hast aber einen Spannungsteiler zwischen dem Ausgags und dem Eingagswiderstand.D.h. 50% der Energie geht am Ausgagswiderstand verloren. Wenn du deinen Verstärker mit viel Leistung betreibst, wird das also richtig heiß und du hast natürlich nen beschissenen Wirkungsgrad.
Deshalb macht man es so, wie ich es oben beschrieben habe, da wird zwar nicht die maximale Leistung rausgeholt, aber die Verlustleistung ist um einiges kleiner, da nicht so viel Leistung an den Ausgangswiderständen verloren geht. Die Leistung kommt somit zu großen Teilen am nächsten eingang an, und da soll sie ja auch hin
Irgendwie hab ich bei deinen Postings den Eindruck bekommen, das du Verstärkung und Leistung etwas vermischst.
Deshalb hier nochmal kurz der Unterschied:
Die Verstärkung stellst du durch die Dimensionierung der Schaltung ein(Widerstände, Arbeitspunkt..).
Die Leistung hat nichts mit der Verstärkung zu tun, die Leistung ist einfach das, was deine Schaltung an Energie liefern kann. Hast du ne Schaltung die nur wenig Leistung liefern kann, dann bricht die Spannung ein, wenn du die Schaltung zu stark belastest( durch nen kleinen Widerstand). Wenn du ne Schaltung hast, die viel Leistung liefern kann, dann bricht deine Spannung am Ausgang halt nicht ein, wenn du nen kleinen Widerstand dran hängst. Und ob deine Schaltung ne Verstärkung von 2 oder von 20 hat, hat damit nichts zu tun.
Gruß Enton -- Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen  |
Harald Wilhelms

25.02.2008, 08:08
@ Ben
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Verstärker |
» Angenommen, wollen wir zwei Verstärkerstufen miteinander verbinden.
»
» Ich habe gelesen, die maximale Leistung wird dann übertragen, wenn der
» Ausgangswiderstand der ersten Stufe gleich dem Eingangswiderstand der
» zweiten Stuffe ist. Dann wird die Verstärkung am größten?
Wenn Du die Leistungsverstärkung meinst, dann stimmt
das schon. Deshalb hat man früher Anpasstrafos zwischen
die Stufen geschaltet. Das war aber zu der Zeit, wo
der Preis eines Transistors mehrfach so hoch war, wie
der Preis eines Trafos.
» Von anderer Seite habe ich auch gelesen, dass der idealer Verstärker einen
» großen Eingangswiderstand und einen kleinen Ausgangswiderstand haben muss.
Ja, so erzielt man maximale Spannungsverstärkung.
Und inzwischen sind Transistoren ja auch wesentlich
billiger geworden.
Gruss
Harald |
Elektronix
25.02.2008, 10:20
@ Ben
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Verstärker |
» » Ein Lautsprecher hat eine niedrige Impedanz, also muß
» » der Verstärker darauf angepaßt werden.
»
» angepassen heißt den Ausgangswidestand kleiner zu machen?
»
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» Und wenn ich z.B drei Transisorstufen hintereinander schalte, was muss ich
» dann bei den Ein bzw. Ausgangswiderstände der einzelenen Stufen beachten,
» damit die größte Verstärkung rauskommt?
Um eine möglichst große Leistung an das nächste Gerät zu übergeben, muß der Ausgangswiderstand des Verstärkers möglichst gleich dem Eingangswiderstand des Gerätes (Lautsprecher oder Meßgerät o. ä.) sein. Also: Wenn ein Lautsprecher nachfolgt, muß der Ausgangswiderstand klein sein (so 4-8 Ohm), weil der Widerstand des Lautsprechers klein ist (gibt auch Ausnahmen!) Wenn ein Meßgerät mit hochohmigem Eingang folgt, sollte der Verstärker-Ausgang auch hochohmig sein. -- Und die Grundgebihr is aa scho drin. DOS is jo nett.. |
Jogi
Da, 25.02.2008, 10:25
@ Ben
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Verstärker |
» Ich habe ein Paar theoretischer Fragen zu einem einfachen
» Transistorverstärker z.B in Emitterschaltung.
»
» Angenommen, wollen wir zwei Verstärkerstufen miteinander verbinden.
»
» Ich habe gelesen, die maximale Leistung wird dann übertragen, wenn der
» Ausgangswiderstand der ersten Stufe gleich dem Eingangswiderstand der
» zweiten Stuffe ist. Dann wird die Verstärkung am größten?
»
» Von anderer Seite habe ich auch gelesen, dass der idealer Verstärker einen
» großen Eingangswiderstand und einen kleinen Ausgangswiderstand haben muss.
»
»
» Was muss ich dann bei der Dimensionierung des Verstärkers beachten, den
» ersten oder den zweiten Fall?
»
» Danke!
Wenn du nicht die Begrifflichkeiten alle fröhlich durcheinander würfeln würdest, hättest du es leichter.
Was verstärkt eine Verstärkerkaskade? Alles und nichts, also nehme ich an es ist ein Wechsel_spannungs_verstärker gemeint.
Das Wort Spannungsverstärker insistiert dann auch gleich Spannungsanpassung, ein Spannungsverstärker wird nicht leistungs- und nicht stromangepaßt, er wird in Spannungsanpassung betrieben. Spannungsanpassung wiederum bedeutet, das was aus der Vorstufe rauskommt nicht wesentlich mit der folgestufe zu belasten, also niedrige Ausgangsimpedanz und hohe Eingangsimpedanz.
Alle an deren Fälle wie Leistungsanpassung oder Stromanpassung unbeachtet gelassen, was nicht heißt, daß man sie nicht auch für was gebrauchen kann. -- Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem. |
x y
25.02.2008, 10:52
@ Jogi
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Verstärker |
» Alle an deren Fälle wie Leistungsanpassung oder Stromanpassung unbeachtet
» gelassen,
Und Rauschanpassung ebenso.
» was nicht heißt, daß man sie nicht auch für was gebrauchen kann.
Eben, kommt ganz auf die Anwendung an. |