Erklärung eines Schaltplans vom Transistorverstärker

NEmo_Tp · Anmeldungsdatum: 31.08.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich habe in der Schule aufgrund des alternativen Leistungsnachweises, welchen man in der Oberstufe ja erbringen muss, zusammen mit meinem Vater einen zweistufigen Transistorverstärker gebaut.
Nun muss ich jedoch noch einen schriftlichen Teil zur Erläuterung des Schaltplans verfassen, weiß jedoch nicht genau wie der im Detail funktioniert.
Hier ist die Website von der ich den Schaltplan habe:
http://www.chemiephysikskripte.de/verstaerker/verstaerkerfr.htm

gemeint ist der Schaltplan des Verstärkers unter dem Punkt 2.1

Was ich auch herausgefunden habe, ist dass der Verstärker sehr schnell übersteuert und keine große Leistung bringt.
Es könnte aber auch sein, dass es am Schaltplan an sich liegt.

Meine Ideen:
Ideen hab ich leider nicht sehr viele.
Ich weiß allerdings wie die einzelnen Bauteile funktionieren, jedoch erschließt sich mir das im Gesamtbild nicht so ganz.

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

Der Schaltung entnimmt man einige Besonderheiten, auf die du eingehen kannst.

Nur als Skizze und "roter Faden":

1)
es sind zwei Verstärkerstufen in Emitterschaltung, die kapazitiv über den mittleren 10uF entkoppelt sind.

2)
Der linke 2uF hat die Aufgabe, die Eingansstufe gleichspannungsmäßig zu entkoppeln.

3)
Die 560 Ohm dienen der Arbeitspunktstabilisierung der ersten Stufe. Damit die Verstärkung bei den Nutzfrequenzen nicht zu klein wird, ist der 1uF drin, der den 560Ohm überbrückt.

4)10k + 1k8 sowie 4k7 und 1k dienen der Arbeitspunkteinstellung der beiden Transistoren: Der Spannungsteiler stellt die Basisströme so ein, dass der gewünschte Kollektorstrom fließt.

Um die Verstärkung quantitativ zu verstehen, musst du dich mit Transistor Ersatzschaltbildern auseinandersetzen. Möglicherweise wäre das im Rahmen deiner Arbeit überzogen.

Die (negative!) Verstärkung einer Emitterstufe ist immer

dabei ist

die Stromverstärkung des Transistors,

der Basis-Emitter Widerstand und

der effektive Kollektorwiderstand.

Wichtig ist, dass der Eingangswiderstand der zweiten Stufe wechselspannungsmäßig parallel zum Kollektorwiderstand der ersten Stufe liegt, und damit das effektive Rc und damit die Verstärkung sinkt.

Da der 4k7 und der 1k parallel liegen, ist der Eingangswiderstand der zweiten Stufe kleiner als 1kOhm, und damit auch der effektive Rc der ersten Stufe kleiner als 1kOhm.

Genauso liegt die Impedanz des Lautsprechers parallel zum Kollektorwiderstand der zweiten Stufe und setzt so die Verstärkung herab.

Die Gesamtverstärkung ist das Produkt der Verstärkungen von Stufe 1 und Stufe 2.

All diese Dinge musst du kombinieren, um zum Gesamtverhalten zu kommen. Ist nicht kompliziert, aber es setzt eben Grundlagenwissen voraus.

Statt einer Rechnung kannst du die Schaltung auch unter LTSpice simulieren. Du siehst dann am besten, was wo passiert und wie groß die einzelnen Verstärkungen sind.

Das ist aber eine Menge Arbeit, die man nicht in einer Stunde bewältigen kann. Ich denke du musst etwa 10 Stunden minimal investieren, um hier wirklich sattelfest zu werden bzw. um eine brauchbare Beschreibung abzugeben, die wenn man es ordentlich macht, ca. 10 Seiten umfassen könnte.

Ich würde so anfangen:

1) Transistor verstehen und beschreiben
2) Emitterschaltung verstehen und beschreiben
3) Gesamtverhalten als Hintereinanderschltung zweier Emitterschaltungen verstehen und beschreiben

Solange du bei 1) nicht sattelfest bist, wird es dir nicht gelingen, 2) und schon gar nicht 3) anzugehen.