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Arbeitspunkteinstellung von Transistoren (Elektronik)

verfasst von S.T, 15.07.2011, 08:20 Uhr

» Wo ist denn das Problem? Der Spannungsteiler R1/R2 lupft halt das
» Basispotential auf irgend ein Potential das günstig ist.
» Wie man rauskriegt welches Potential warum günstig ist, müssen wir später
» noch rauskriegen. Wie gross der Innenwiderstand des Teilers sein darf,
» werden wir auch noch rauskriegen müssen.
» Im Prinzip geht's aber vorerst nur darum, dass Dein Signal nicht irgendwo
» gegen ne Wand knallt, weil die Potentiale zu dicht an den Grenzen liegen.
» Über geeignete Ruheströme werden wir auch noch nachdenken müssen.
» Ach, wir werden noch viel zu tun haben, aber vorerst musst Du das Prinzip
» verstehen.
»
» Meinetwegen vergiss den Spannungsteiler am Eingang und ersetz ihn durch ne
» selbstdefinierte Ersatzspannungsquelle mit nem definierten
» Innenwiderstand.
» Du legst damit lediglich dein Basispotential fest.
»
» Wenn wir das Basispotential aber anheben, dann wird der Emitter des
» Transistors versuchen mit seinem Signal ungefähr zu folgen. Das
» Emitterpotentisl wird also (etwa) stets die die Durchlasspannung UBE (ca.
» 0,7V) unter dem Basispotential bleiben.
»
» Und wenn das Emitterpotential dem Basispotential nicht nah genug folgen
» kann, dann raucht's :lol:
»
» Wenn sich aber das Basispotential und damit fast linaer dazu auch das
» Emitterpotential erhöht, dann steigt auch das Spannungsgefälle in R4 und
» der Strom steigt quasi linear zur Spannungserhöhung.
»
» Der Strom kann ja aber nicht im Nichts verschwinden oder aus dem Nichts
» kommen. Das ist wie beinem Stromknoten (vgl. Kirchhoff) es kann nicht mehr
» reingehen als rauskommt und umgekehrt.
» Der Emitterstrom ist einfach die Summe IB+IC, wobei IC etwa hFE mal
» grösser ist als IB.
»
» Wenn sich aber der Emitterstrom z.B. um 100µA erhöht, dann muss sich der
» Kollektorstrom ebenfalls etwa um diese etwa 100µA (genau genommen abzgl.
» der geringen Erhöhung des Basisstroms) erhöhen.
» Weil der Kollektorwiderstand R3 im oben gezeigten Beispiel aber 10 mal
» grösser ist als der Emitterwiderstand R4, muss die Spannungsänderung im
» Kollektorwiderstand also auch etwa zehn mal so gross sein, wie die
» Spannungsänderung in R4 - Und schon haben wir sehr vereinfacht eine
» Spannungsverstärkung von ungefähr 10=R3/R4.
»
» Dass das in der Praxis nicht ganz so ist, liegt halt daran, dass wir nen
» idealen Transistor angenommen haben und den gibt's net. Am stärksten
» schlägt da durch, dass halt ein Basistrom fliesst und IC=IB+IC gilt.
» Schon deshalb wird die Verstärkung nie ganz R3/R4 betragen.
» Dazu kommen dann noch parasitäre Übergangswiderstände an Kollektor und
» Emitter des Transistors, die die Verstärkung noch mal ein ganz klein wenig
» verringern.
»
» Für's Grundverständnis langt's aber, wenn man sich das an nem Idealen
» Transistor klar macht, wo es keine Übergangswiderstände gibt, das hFE
» stromunabhängig und sehr gross ist, UBE stromunabhängig ist und so.
»
» Um Details kann man sich später kümmern oder LTspice sich drum kümmern
» lassen.
»
» Im Moment geht's doch nur darum, dass man mit diesem stark vereinfachten
» Modell einfach ne Grössenordnung findet, wo das ganze hinterher arbeiten
» soll.
»
» Bei der ganzen Abschätzung müssen wir z.B. auf hFE oder UBE gar nicht
» eingehen, das regelt sich von allein bzw. fällt bei der Abschätzung nicht
» auf.
»
» Viele Grüsse,
»
» Uli
Ich glaube, was mir helfen würde ist, wenn man mir einfach das mal vorrechnet und den physikalischen Hintergrund dazu erwähnt. Ich bekomm echt Knoten im Kopf... Ich weis einfach nicht wo ich bei der Berechnung anfangen soll.
Die Rechnung IC = IB + IC kann doch irgendwie nicht hinhauen, war das jetzt eine Berechnung des Idealen Transistors, oder des richtigen?! Das sagt ja soviel wie Kollektorstrom = Basisstrom + Kollektorstrom. Das ist doch irgendwie von der Logik her schon komisch. Wenn ich dort umoperiere hab ich IB = 0.

Hier im Kompendium findet man viele Formeln, aber mal eine praxisnahe Berechnung zu finden mit realen Werten und warum diese Widerstände dies und das so gewählt wurden findet man irgendwie nicht. Ich hab schon über alles mögliche vorher versucht meine Fehler zu finden. Habe angefangen irgendwie aus R_2 und Basis-Emitter Strecke + Emitter-Widerstand eine erweiterte Paralelschaltung zu bauen. Dann kam aber noch der R_C Widerstand und dann hab ich mich gefragt ist das jetzt eine Widerstandsbrücke, oder was kann man als vereinfachte Schaltung zur Berechnung nehmen.
Ach ich brauch einfach mal ne Rechnung dazu. Wo vorher erläutert wird, was für ein Betrieb es sein soll. Wie stark verstärkt werden soll usw. usw.
Sorry, ich weis, ich bin begriffsstutzig...