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Hochverstärkende Transistoren Lösung (Elektronik)

verfasst von Frageschneller, 27.12.2021, 12:48 Uhr

Hallo zusammen,

teile Neues mit - eine oft vernachlässigte alte Tugend in Internet-Foren
Ich möchte das dennoch tun, auch wenn es altmodisch erscheint.

Nach den nahrhaften aber elektronisch langweiligen Feiertagen
fiel es mir in der vergangenen Nacht wie Schuppen aus dem Haaren.

Die Lösung meines Problems ist einfach weil es garkein wirkliches Problem ist.
Man ist halt nur einfach etwas eingerostet in meinem Alter und ich kam nicht sofort darauf.
Gelernt haben es viele von uns , die wie ich seit vielen Jahrzehnten im Fach waren.

Jeder Transistor verfügt über eine gehörige Steilheit.

Der Kollektorwiderstand fließt als Begrenzer des Kollektorstromes in die Formel zur Spannungs-Verstärkung ein:
v = S * Rc

Setzt man anstelle des Rc eine Stromquelle aus einem zweiten Transistor ein so ist der Ic beider Transistoren gleich.
Der Re der Stromquelle wird zum entscheidenden Faktor.
Im Arbeitspunkt ohne Stromquelle nimmt die Steilheit mit ca. 40 * Rc zu.
Mit Stromquelle bleibt das Produkt in weitem Bereich gleich, weil der Re2 im gleichen Maße entgegen arbeitet.
Als Quintessenz kann nun der Rce eingesetzt werden.
µ = S * Rce

Da µ bei Transistoren zwischen ca. 1000 und 5000 liegt ist die Zielverstärkung in der Theorie nun nah.

Nur noch den Arbeitspunkt fixen, der sehr fragil ist und auf alles reagiert, Temperatur, Betriebsspannung usw. und dann schwanken kann.

Das passiert in gewohnter Weise.
Ein Rückkopplungs-Spannungsteiler vom Ausgang auf die Basis des verstärkenden Transistors
ist hier angeraten, anders ausgedrückt eine dynamische Spannungsgegenkopplung.
Iges natürlich groß gegen den Ib - das ist nicht anders als gewohnt.
Da man nun viel Reserve - für mich mehr als genug - hat, kann man auch viel gegenkoppeln,
man muß aber nicht den ganzen schönen Verstärkungs-Vorrat weg-koppeln, wäre auch zu blöd.

Wie wir wissen verbessern sich durch die Gegenkopplung alle relevanten Parameter.
Ze, Kges, TIM usw. usf. wie man es gelernt hat.

Praktisch macht der Verstärker nun eine Verstärkung von über 1000.
Bei sehr geringem Kges.
Der Transistortyp fließt da natürlich ein, auch beim S/N-Abstand.
Mit modernen Transistoren kein Problem.

Meine spezielle Anforderung ergibt immer noch genügend gute Werte.

Es findet ein Miniatur-Transistor winzigen Ausmaßes aus den Sechziger Jahren Anwendung.
es kann nun die Eingangsstufe eingespart werden was den Aufbau noch kleiner macht.
Der Rauschfaktor ist nur 1,5dB, bspw. beim BC550C sind es immer noch rdb. 4dB.

(Den Transistortyp propagiere ich nicht, die Folge wäre leicht zu erraten, alles stürzt sich wie wild auf den sehr kleinen Restbestand der sofort zusammen bricht)