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Akrelion(R)

27.01.2015,
21:03
 

Kleine Verstärkungsfrage (Schaltungstechnik)

Hallo Elko Forum :)
Ich habe eine kleine Frage zu einem kleinen Sachverhalt.
Ich habe eine Emitterschaltung mit Basis Spannungsteiler und einen Eingangskondensator. Bissl gemessen was auch alles klappte. Mir geht es hierbei um die Verstärkung. Ich weiß, das ab der Grenzfrequenz die Verstärkung nicht mehr linear ansteigt. Und das ein Hochpass vorliegt. Aber ich bin mir nicht ganz sicher zu folgenden Sachverhalt:
Warum gibt es überhaupt eine Maximale Verstärkung? Die Frequenz ist konstant. (142 HZ) Ue konstante 32 mV.
Ich habe nur die Kondensatorgrößen geändert von 0,1 - ca. 4,7 MikroF.
Bis zu einer bestimmten Verstärkung die bei der Grenzfrequenz liegt, linearer Anstieg von VU. Ab dann bis zur maximalen Verstärkung immer nur ein leichter Anstieg von UA bzw Vu. Meine Idee war, dass es eine maximale Verstärkung gibt, durch den Blindwiderstand zu erklären (irgendwann ist xl so klein, das sich VU kaum noch ändert)? Bin ich damit auf den richtigen Weg, oder ist das komplett daneben?
Ich habe mal nicht mehr Infos gegeben, da ich denke, dass meine Frage relativ Allgemein gefasst werden kann.
Danke schonmal :)

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
28.01.2015,
06:34

@ Akrelion

Kleine Verstärkungsfrage

» Hallo Elko Forum :)
» Ich habe eine kleine Frage zu einem kleinen Sachverhalt.
» Ich habe eine Emitterschaltung mit Basis Spannungsteiler und einen
» Eingangskondensator. Bissl gemessen was auch alles klappte. Mir geht es
» hierbei um die Verstärkung. Ich weiß, das ab der Grenzfrequenz die
» Verstärkung nicht mehr linear ansteigt. Und das ein Hochpass vorliegt.

Wo liegt denn dieser Hochpass vor?

» Aber
» ich bin mir nicht ganz sicher zu folgenden Sachverhalt:
» Warum gibt es überhaupt eine Maximale Verstärkung? Die Frequenz ist
» konstant. (142 HZ) Ue konstante 32 mV.
» Ich habe nur die Kondensatorgrößen geändert von 0,1 - ca. 4,7 MikroF.

Und wo ist welcher Wert im Einsatz?

» Bis zu einer bestimmten Verstärkung die bei der Grenzfrequenz liegt,
» linearer Anstieg von VU. Ab dann bis zur maximalen Verstärkung immer nur
» ein leichter Anstieg von UA bzw Vu. Meine Idee war, dass es eine maximale
» Verstärkung gibt, durch den Blindwiderstand zu erklären (irgendwann ist xl
» so klein, das sich VU kaum noch ändert)? Bin ich damit auf den richtigen
» Weg, oder ist das komplett daneben?

Und das aus nur gerade dem Text zu beurteilen, ist jedenfalls für mich unmöglich. Eine Schaltkizze mit Dimensionierung müsste ich haben.

» Ich habe mal nicht mehr Infos gegeben, da ich denke, dass meine Frage
» relativ Allgemein gefasst werden kann.
» Danke schonmal :)

Vielleicht hast Du ja Glück und es findet sich jemand der Dir helfen kann.

Lies doch bitte mal "7 Tipps für Fragesteller".

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Kendiman(R)

28.01.2015,
09:31
(editiert von Kendiman
am 28.01.2015 um 09:32)


@ Akrelion

Kleine Verstärkungsfrage

» Hallo Elko Forum :)
» Ich habe eine kleine Frage zu einem kleinen Sachverhalt.
» Ich habe eine Emitterschaltung mit Basis Spannungsteiler und einen
» Eingangskondensator. Bissl gemessen was auch alles klappte. Mir geht es
» hierbei um die Verstärkung. Ich weiß, das ab der Grenzfrequenz die
» Verstärkung nicht mehr linear ansteigt. Und das ein Hochpass vorliegt. Aber
» ich bin mir nicht ganz sicher zu folgenden Sachverhalt:
» Warum gibt es überhaupt eine Maximale Verstärkung? Die Frequenz ist
» konstant. (142 HZ) Ue konstante 32 mV.
» Ich habe nur die Kondensatorgrößen geändert von 0,1 - ca. 4,7 MikroF.
» Bis zu einer bestimmten Verstärkung die bei der Grenzfrequenz liegt,
» linearer Anstieg von VU. Ab dann bis zur maximalen Verstärkung immer nur
» ein leichter Anstieg von UA bzw Vu. Meine Idee war, dass es eine maximale
» Verstärkung gibt, durch den Blindwiderstand zu erklären (irgendwann ist xl
» so klein, das sich VU kaum noch ändert)? Bin ich damit auf den richtigen
» Weg, oder ist das komplett daneben?
»
Zu 1. NEIN -- zu 2. JA
»
» Ich habe mal nicht mehr Infos gegeben, da ich denke, dass meine Frage
» relativ Allgemein gefasst werden kann.
»
» Danke schonmal :)

Leider sind die Angaben so unvollständig, dass man nur raten kann.
Eine Skizze der Schaltung mit Werteangaben hätte uns sehr geholfen.
Also habe ich eine Schaltung nach meinen Vorgaben simuliert.
Diese Schaltung hat eine maximale Verstärkung von 46,6 dB ( = 214 fach)
Mit 0,1 uF Eingangskondensator ist die untere Grenzfrequenz 428 Hz
Die obere Grenzfrequenz liegt bei 9,1 MHz
Mit 4,7 uF Eingangskondensator verringert sich die untere Grenzfrequenz erwartungsgemäß auf 10 Hz.
Die obere Grenzfrequenz bleibt unverändert bei 9,1 MHz
Mit einer Eingangsspannung von 32 mV eff ( = 90,1 mV ss) und einer 214 fachen Verstärkung ergibt
das eine Ausgangsspannung von 19,4 V ss. Damit ist der Transistor total übersteuert.
Alle Messergebnisse sind somit falsch.
Das ganze bezieht sich mangels anderer Angaben auf meine Schaltung.

Die maximale Verstärkung ist vorwiegend abhängig von
1. der Stromverstärkung des Transistors
2. dem Arbeitswiderstand ( Kollektorwiderstand)
Die Eingangsspannung Ue (32 mV) treibt einen Basisstrom.
Der Basisstrom wird um den Stromverstärkungsfaktor verstärkt
und fließt als Kollektorstrom . Am Kollektorwiderstand erzeugt der Kollektorstrom
einen Spannungsabfall, der als Ausgangsspannung messbar ist.


Akrelion(R)

28.01.2015,
17:20
(editiert von Akrelion
am 28.01.2015 um 17:27)


@ Kendiman

Kleine Verstärkungsfrage

Hallo. Ich reiche hier mal die Schaltung nach. Besser gings nicht zu zeichnen, wenn man nicht zu Hause ist :-)

Der Transistor war ein BC140

Du hast geschrieben zu 1. nein und zu 2. Ja. Entschuldigung wenn ich nochmal fragen muss, aber auf was genau war das Ja bzw das nein bezogen? :) (also nein das xc irgendwann zu klein ist, aber Ja, das man es mit XC erklären muss?)
Ich bedanke mich wirklich schonmal, dass ihr euch Zeit nehmt mir zu Antworten!
PS: Danke für deine untere Erklärung wovon VUmax abhängig ist)

Kendiman(R)

28.01.2015,
18:18

@ Akrelion

Kleine Verstärkungsfrage

» Hallo. Ich reiche hier mal die Schaltung nach. Besser gings nicht zu
» zeichnen, wenn man nicht zu Hause ist :-)
»
» Der Transistor war ein BC140
»
» Du hast geschrieben zu 1. nein und zu 2. Ja. Entschuldigung wenn ich
» nochmal fragen muss, aber auf was genau war das Ja bzw das nein bezogen? :)

» Bin ich damit auf den richtigen Weg,
zu 1. NEIN
» oder ist das komplett daneben?
zu 2. JA
»
» (also nein das xc irgendwann zu klein ist, aber Ja, das man es mit XC
» erklären muss?)
» Ich bedanke mich wirklich schonmal, dass ihr euch Zeit nehmt mir zu
» Antworten!
» PS: Danke für deine untere Erklärung wovon VUmax abhängig ist)

ich habe die Schaltung mit einem ähnlichen Transistor simuliert.
Die maximale liegt bei 46 dB = 200 fach
Die untere Grenzfrequenz des Eingangshochpasses liegt bei 3,6 kHz
Damit liegt die Testfrequenz von 142 Hz (32 mV) weit unterhalb des Durchlassbereichs.
Frequenzen im Durchlassbereich, also > 3,6 kHz und 32mV übersteuern den Transistor
Also entweder die Testfrequenz erhöhen, so dass sie im Durchlassbereich liegt,
oder den Eingangshochpass so ändern, dass die untere Grenzfrequenz unterhalb
142 Hz liegt. Kondensator vergrößern. Dann aber Eingangsspannung reduzieren.
Ansonsten ist das die einfachste, aber brauchbare Emitterschaltung.
Natürlich muss der Basisspannungsteiler für jeden Transistor neu eingestellt werde,
weil diese Schaltung nicht gegengekoppelt ist.
Stromgegenkopplung mit Emitterwiderstand wäre noch besser.