Transistor mit Gegenkopplung

kati · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 20

Hallo,

uns ist ein kleines Missgeschick passiert und vielleicht könnte uns jemand helfen Augenzwinkern

Also wir mußten in einem Versuch die Kennlinie der Spannungsverstärkung

eines Transistors mit Gegenkopplung aufnehmen. Durch ein Missverständnis dachte jeder vom anderen dass jeweils der andere diese Messungen durchführt. Tja, jetzt haben wir nur 4 Messpunkte auf dem Schmierblatt als wir den Aufbau kontrolliert haben. Und die Kurve könnte natürlich jede Form annehmen.

Könnte uns kurz jemand sagen, wie die Kurve ausschaut? Ist das Verhältnis linear?

Danke smile

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Da musst du schon mehr Input liefern um auf eine Antwort hoffen zu dürfen:

1) die Schaltung im Detail
2) die vorhandenen Messwerte

Auch mit Gegenkopplung wird die Kennlinie nicht ganz linear sein.

kati · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 20

Ich habe mal angehängt was OpenOffice daraus macht (die Kurvenform ist natürlich Quatsch, da mit kubischen Splines interpoliert, U(a) ist über U(e) aufgetragen). Es ging

, uns fehlen also die Zwischenwerte.

Es war nur eine grundlegende Schaltung mit einem Emitter- und einem Kollektorwiderstand, sonst nichts.

Also ich vermute, die Kurve ist in Wirklichkeit leicht konkav aber annähernd linear, oder?

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Hi,

also vier Punkte würden bei einer solchen Kennlinie eigentlich reichen zum Interpolieren Big Laugh

allerdings sieht eure Kurve schon seltsam aus. Du müßtest eure Schaltung mal posten. Nach einer normalen Emitterschaltung sieht das jedenfalls nicht aus

Gruß
Kristian

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Bei einer normalen Stromgegenkopplung kann da was nicht stimmen...
Eine rückläufige Charakteristik ?

Das könnte ich mir nur mit einem Sättigungseffekt erklären: Wenn T so stark durchschaltet, dass die Kollektorspannung unter der Basisspannung liegt, so fliesst ein Teil des Basisstroms über den Kollektor ab, und die Stromverstärkung sinkt. Da ich die Schaltung vom Aufbau aber nicht kenne, ist das reine Spekulation...

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Hier nochmal eine Spice Simulation, die das gemessene Verhalten (siehe mein letztes Posting) erklären könnte.

Grün: Eingangsspannung
Blau: Spannung am Kollektor
Rot: Kollektorstrom

Deutlich ist das Leitendwerden der BC-Diode zu erkennen - der Transistor geht in den Sättigungsbetrieb.

Da ich die Details nicht kenne, habe ich die Parameter geschätzt. Auchg beim Transistor habe ich den erstbesten genommen. Der Effekt ist also recht gut erklärbar!

Normalerweise ist dies kein erwünschter Arbeitspunkt, schon gar nicht bei einem Verstärker Big Laugh

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Die oben gezeigte Kennlinie ist nicht zu erklären, schau dir mal die Spannungswerte an ( ich gehe davon aus, dass an der y-Achse eine Spannung aufgetragen ist. Wo soll das gemesen worden sein?

kati · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 20

Danke für deine Mühe, ich habe nicht damit gerechnet, dass du dich so ausführlich damit befasst Augenzwinkern

Wir hatten einen pnp-Transistor mit Kollektorwiderstand=3,3 kOhm, Emitterwiderstand=330 Ohm.

gemessen zwischen Basis und +,

über dem Kollektorwiderstand (sorry, wie ich im Internet gelesen habe bezeichnet man das i.a. nicht mit

).
Der Kollektorwiderstand lag fix auf -10V,

.

Und wie ich schon schrieb ist U(a) über U(e) aufgetragen. Es ist also genau Schnudls Schaltung, nur mit pnp-Transistor und demzufolge umgepolten Spannungen. Schnudls Analyse ist ja einleuchtend, da Kollektorstrom und

proportional sind.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Warum kannst du nicht die Schaltung mal aufzeichnen. Du sagst ein pnp ? Dann ist aber vermutlich der Kollektor "unten" und Emitter "oben". Wie ist die Eingangsbeschaltung ?

Ohne klare Schaltung ist jede weitere Diskussion völlig sinnlos.

Ergänzend zu meinen gestrigen Ausführungen muss ich nun sagen, dass ich das SPICE Modell nicht ganz verstehe. Die Übereinstimmung deiner rückläufigen Charakteristik mit SPICE ist eher ein Zufall und eine fehlerhafte Modellierung des Transistors im Sättigungsbereich.

Ich habe die Schaltung nun mit einem npn aufgebaut, und das Verhalten nicht beobachten können.

EDIT: es stimmt nun doch !!!

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Ich vermute mal die Schaltung sah so aus wie im Bild unten dargesellt. Dann würden die Werte auch Sinn ergeben. Wenn Ua die Spannung über dem Kollektorwiderstand ist, entspricht Ua qualitativ dem Kollektorstrom Ic, und der verläuft genauso wie es in deinem Diagramm dargestellt ist, nur das der Knick oben schärfer ist, was man sehen könnte wenn man mehr Messpunkte hätte.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich hab es auch nochmals überlegt und gemessen:

Der Knick ist schon OK, und Spice hat nun doch (wie meistens...) Recht, wie xkris auch schon bemerkt hat: Denn wenn T in die Sättigung geht, dann gilt

Das wäre genau die abfallende Gerade, wie es xkris und ich aus der simulation raus haben.

Ich habe es nur deshalb nicht gemessen, weil der Innenwiderstand der Quelle zu gross war. IB steigt bei diesem Übersteuern ja kräftig an, un das gab meine Quelle nicht her, da ich einen Vorwiderstand drin hatte smile

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ui ist die Eingansspannung.

An Re liegt die Spannung

Daher wird, wenn T in Sättigung geht

und der Kollektorstrom ist

Der Punkt ab dem das passiert bestimmt sich aus

Nun ist

und

Dies führt auf:

was gut übereinstimmt.

PS: mein erstes Posting ist naürlich Schwachsinn...es hat leider wieder mal etwas gedauert bis es mir klar wurde

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck