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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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 Elektrotechnik Verfasst am: 27. Aug 2018 21:22 Titel: Transistorschaltung & Kleinsignaldarstellung |
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Hallo Leute. Ich hab mir eine Aufgabe ausgedacht und weiß gerade nicht, ob die Lösung richtig ist. Bei der ersten Aufgabe die gelb makiert ist bin ich mir eigentlich sicher das die Rechnung ist, aber weil die Spannung negativ ist bin ich etwas verunsichert. Und bei der Kleinsignaldarstellung hab ich von Anfang an keine Ahnung wie ich vorgehen soll, bzw ist meine Zeichnung dazu richtig? Falls kemand generelle Tipps zu Kleinsignaldarstellungen hat wäre ich sehr dankbar und die Lösung eventuell zu der zweiten Aufgabe.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 29. Aug 2018 12:47 Titel: Re: Transistorschaltung & Kleinsignaldarstellung |
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| Elektrotechnik hat Folgendes geschrieben: | | Hallo Leute. Ich hab mir eine Aufgabe ausgedacht und weiß gerade nicht, ob die Lösung richtig ist. Bei der ersten Aufgabe die gelb makiert ist bin ich mir eigentlich sicher das die Rechnung ist, aber weil die Spannung negativ ist bin ich etwas verunsichert. |
Das hast Du richtig erkannt. Physikalisch kann die Spannung am Kollektor bei dieser Schaltung nicht negativ werden, der Trs geht in die Sättigung bei fast 0 V.
Die Schaltung ist allenfalls in Digitalanwendungen geeignet bzw., falls es ein Analogverstärker sein soll. fehlt der Emitterwiderstand.
Kleinsignalberechnungen haben nur bei Analogverstärkern einen Sinn.
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 29. Aug 2018 16:56 Titel: |
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Könntest du mir eventuell die Lösung zu der ersten Aufgabe schicken bitte?
Und ich schreibe im nächsten Semester eine Klausur, wo auch Kleinsignalesb. Und suche verzweifelt ein Übungsbuch, wo ich eventuell mal paar Schaltungen selber berechnen kann und dann am besten mit Musterlösungen abgleichen kann. Fällt euch eventuell ein Buch/Inet.seite oder sonstiges ein?
Liebe Grüße
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 29. Aug 2018 17:08 Titel: |
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| Elektrotechnik hat Folgendes geschrieben: | | Könntest du mir eventuell die Lösung zu der ersten Aufgabe schicken bitte? |
Gerne, aber es geht nicht, denn das wird sicherlich nicht die komplette und richtige Aufgabenstellung sein.
Zeig doch mal bitte die komplette Aufgabenstellung.
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 29. Aug 2018 19:50 Titel: |
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Danke erstmal für die schnelle Antwort. Inwiefern fehlt dort noch etwas? Ich hatte eine so ähnliche Schaltung in einem Youtubevideo gesehen und dachte mir, ich mach mir selber eine Schaltung mit eigenen Werten. Falls du darauf hinaus willst, das Dimensionierung so falsch wäre bzw nicht geeignet wäre, kannst du natürlich damit recht haben. Ich wollte generell erstmal einige Schaltungen durchrechnen, weil ich irgendwie nirgendswo richtig fündig werde..
Hab in vielen Halbleiterbüchern nachgesehen, da sind aber meistens die Basics erklärt, aber keine Aufgaben die man mal selber lösen kann.
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 30. Aug 2018 12:05 Titel: |
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Hi,
wenn ich mich hier einmischen darf; die Schaltung ist weder für Digital- noch für Analoganwendungen geeignet.
Ob Ue High=10V oder Low=0Volt beträgt, Ua ist immer Low= Sättigungsspannung des Transistors.
Für Digitalanwendungen muss R1 entfernt werden.
Für Analoganwendungen braucht es einen sinnvollen Basisspannungsteiler und isi1s Emitterwiderstand.
Grüße
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1085
Wohnort: Leipzig
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 30. Aug 2018 18:27 Titel: |
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Beziehungsweise müßte der Basiswiderstand R1 viel größer sein.
Wenn die Ausgangsspannung gleich der halben Betriebsspannung sein soll, muß ein Kollektorstrom von 5 mA fließen. (Der Spannungsabfall an Rc ist dann 5 V.) Bei einer Stromverstärkung von 100 braucht man dafür 50 µA Basisstrom. Dazu muß R1 etwa 200 kOhm groß sein.
Da das aber nur für eine bestimmte Stromverstärkung richtig ist, gibt es den schon genannten Basisspannungsteiler bzw. Emitterwiderstand.
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 30. Aug 2018 18:40 Titel: |
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Vielen herzlichen Dank euch allen.
Also war die Rechnung an sich korrekt, jedoch waren die Werte dumm gewählt oder?
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 31. Aug 2018 10:24 Titel: |
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Moin,
die Rechnung für den Kollektorstrom ist falsch. Im übersteuerten Zustand des Transistors liegt am Rc max. Uv an; Ic = Uv/Rc ~ 10mA.
Rechne mal aus, welchen Wert Ue haben müsste, damit sich Ua überhaupt ändert.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 31. Aug 2018 17:52 Titel: |
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| Zitat: | Ixbalanque
Moin,
die Rechnung für den Kollektorstrom ist falsch. Im übersteuerten Zustand des Transistors liegt am Rc max. Uv an; Ic = Uv/Rc ~ 10mA.
Rechne mal aus, welchen Wert Ue haben müsste, damit sich Ua überhaupt ändert.
Grüße |
Wie erkennt man die Übersteuerung/Sättigung, bevor man es ausgerechnet hat?
Über diese Seite habe ich es mir angelesen und verstanden, dass bei der übersteuerung Uce=Ube ist. :
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1506161.htm
Und falls dort eine Übersteuerung anliegt wäre dann die Gleichung nicht
Ic=Uv-Ube/Rc , weil Ube = Uce ?
Und ich habe ehrlich gesagt keine Ahnung wie es mit Ue und Ua gemeint ist 
Könntest du es mir bitte einmal vorrechnen bzw erklären?
Liebe Grüße
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 31. Aug 2018 18:57 Titel: |
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Hi,
| Elektrotechnik hat Folgendes geschrieben: |
Wie erkennt man die Übersteuerung/Sättigung, bevor man es ausgerechnet hat?
Über diese Seite habe ich es mir angelesen und verstanden, dass bei der übersteuerung Uce=Ube ist. :
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1506161.htm
Und falls dort eine Übersteuerung anliegt wäre dann die Gleichung nicht
Ic=Uv-Ube/Rc , weil Ube = Uce ?
Und ich habe ehrlich gesagt keine Ahnung wie es mit Ue und Ua gemeint ist ?(
Könntest du es mir bitte einmal vorrechnen bzw erklären?
Liebe Grüße |
Die Übersteuerung liegt links der blauen Linie des Diagramms auf der Seite.
"Ube = Uce" ist falsch: Ucb kann negativ werden und Usat kleiner Ube.
In deiner Schaltung liegt Ua auf Low, ob Ue offen oder 0 Volt ist. Du sollst ausrechnen, welchen Wert Ue haben muss, damit Ua auf High geht.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 31. Aug 2018 19:39 Titel: |
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| Zitat: |
Die Übersteuerung liegt links der blauen Linie des Diagramms auf der Seite.
"Ube = Uce" ist falsch: Ucb kann negativ werden und Usat kleiner Ube.
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Auf der Seite steht folgendes:Irgendwann ist UCE soweit abgesunken, dass UCE = UBE ist. Die Spannung UCB liegt dann bei 0V. An der Basis-Kollektor-Strecke liegt keine Spannung mehr an. Hier beginnt die sogenannte Übersteuerung des Transistors.
Deswegen dachte ich die Annahme sei richtig. Oh man jetzt bin ich noch mehr verwirrt um ehrlich zu sein
| Zitat: | | In deiner Schaltung liegt Ua auf Low, ob Ue offen oder 0 Volt ist. Du sollst ausrechnen, welchen Wert Ue haben muss, damit Ua auf High geht. |
Um ehrlich zu sein weiß ich gar nicht wann Ua auf high ist..
Im Moment habe ich auch kein Ansatz dafür 
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 01. Sep 2018 10:56 Titel: |
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Hi,
| Elektrotechnik hat Folgendes geschrieben: |
Um ehrlich zu sein weiß ich gar nicht wann Ua auf high ist..
Im Moment habe ich auch kein Ansatz dafür :help: |
Ua wird High, wenn der Transistor sperrt. Er sperrt, wenn Ube unter 0,7 Volt sinkt. Du musst also bei deiner Schaltung einen Wert für Ue finden, der die Basis unter 0,7 Volt bringt.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 01. Sep 2018 13:03 Titel: |
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Ich bin gerade mehr durcheinander als zuvor
Ich greif noch einmal alle Probleme auf die ich habe.
1. | Zitat: | Moin,
die Rechnung für den Kollektorstrom ist falsch. Im übersteuerten Zustand des Transistors liegt am Rc max. Uv an; Ic = Uv/Rc ~ 10mA.
Grüße |
Wie erkennt man die Übersteuerung/Sättigung, BEVOR man es ausgerechnet hat? Ich habe ja für die Aufgabe keine Kennlinie woran ich mich orientieren könnte.
2. | Zitat: | Ua wird High, wenn der Transistor sperrt. Er sperrt, wenn Ube unter 0,7 Volt sinkt. Du musst also bei deiner Schaltung einen Wert für Ue finden, der die Basis unter 0,7 Volt bringt.
Grüße |
Warum ist Ua High, wenn Ube<0.7V ist? Dann arbeitet der Transistor doch gar nicht oder habe ich da etwas falsch verstanden? Hat man hier den Sättigungszustand?
Liebe Grüße
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 01. Sep 2018 13:19 Titel: |
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Hi,
1. Erkennt man nur nach dem Rechnen.
2. Ube < 0,7 Volt --> Transistor ist gesperrt --> kein Kollektorstrom --> kein Spannungsabfall an Rc --> Ua = Uv.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 01. Sep 2018 14:02 Titel: |
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| Zitat: | Ube < 0,7 Volt --> Transistor ist gesperrt --> kein Kollektorstrom --> kein Spannungsabfall an Rc --> Ua = Uv.
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Okay perfekt hab es endlich verstanden. Also müsste je nach Spannungsabfall an Basis-Emitter , die Spannung Ue, die Spannung die durch die Versorgungsspannung und den Widerständen dimensioniert wird entweder verstärken oder abschwächen, damit man immer an immer Ube<0.7V hat oder?
| Zitat: | | 1. Erkennt man nur nach dem Rechnen. |
1.Der übersteuerte Zustand ist ja zwischen dem A4 und A3 auf der Seite gewesen, somit liegt ja eine Übersteurung vor, wenn Ucb=0 oder negativ ist. Auf dem Bild kann Ucb, jedoch auch positiv sein. Wie erkenne ich den höchstmöglichen Grenzwert für Ucb bevor ich im aktiven Bereich lande?
2.Und du kamst darauf, dass bei meinem Beispiel eine Übersteuerung vorliegt, weil Uce negativ war in der Rechnung, richtig?
3.Und ich dachte mir bei der Übersteuerung nehme ich Ucb =0 an.
Dann wäre ja meine Masche: Uv-Urc-Uce=0 mit Uce= Ucb+Ube .
=> Uv-Ic*Rc-Uce=0 und nach deiner Rechnung fällt ja Uce weg, also müsste Ucb=Ube gelten nach deiner Rechnung oder irre ich mich?
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 01. Sep 2018 16:36 Titel: |
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Hi.
1. links der blauen Kurve ist der Sättigungsbereich, rechts der Analogbereich.
2. Weil der Kollektorstrom größer war, als über der Rc zulässt.
3. Ich hatte einen idealen Transistor angenommen, bei dem Usat (Sättigungsspannung) = 0 Volt ist. Wenn du mit realen Transistoren rechnest, musst du ins Datenblatt nachsehen, wie groß Usat ist.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 01. Sep 2018 21:23 Titel: |
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Vielen Dank auf jeden Fall Ixbalanque, dass du dir die Mühe machst und mir hilfst alles zu verstehen.
Ich habe noch einige kleine Fragen und hab es dann glaube ich auch soweit komplett gecheckt.
1. Sättigung ist eine bestimmte Form bzw Punkt im Übersteuerungsbereich?
2. | Zitat: | | Ube < 0,7 Volt --> Transistor ist gesperrt --> kein Kollektorstrom --> kein Spannungsabfall an Rc --> Ua = Uv. |
Also müsste je nach Spannungsabfall an Basis-Emitter , die Spannung Ue, die Spannung die durch die Versorgungsspannung und den Widerständen dimensioniert wird entweder verstärken oder abschwächen, damit man immer an immer Ube<0.7V hat oder?
3.
| Zitat: | | Weil der Kollektorstrom größer war, als über der Rc zulässt. |
War das deine Ermittlung? : Uv-Ic*Rc-Uce=0 |Uce=0
Icsat=Uv/Rc und weil in meiner Rechnung Ic > Icsat ist liegt eine Übersteuerung vor?
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Ixbalanque
Anmeldungsdatum: 24.08.2018
Beiträge: 36
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| Ixbalanque Verfasst am: 02. Sep 2018 12:19 Titel: |
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Moin,
1. Die gesamte Fläche links der blauen Linie ist der Sättigungsbereich.
2. Wenn man von idealen Transistoren ausgeht, ist Ube immer konstant 0,7 Volt. Gesteuert wird der Kollektorstrom nur durch den Basisstrom.
Ue (Eingangsspannung), wird nicht durch Schaltung bestimmt, sondern durch die Eingansspannungsquelle, bei deiner Rechnung 0V.
3.Ja.
Grüße
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 09. Sep 2018 01:09 Titel: |
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Ich habe die Tage noch einige Schaltungen durchgerechnet und hab das Thema so gut wie durch. Jedoch habe ich drei Aufgaben bei denen ich etwas durcheinander komme bzw wo ich meine Fehler nicht (zumindest bei Aufgabe 5.19 & 5.20). Bei der letzten Aufgabe (5.22) fehlen mir die Ideen um ehrlich zu sein. Ich hätte Ic≈Ie angenommen, jedoch bringt mir die Annahme auch nichts, da es mir so vorkommt, als wenn eine einfache tatsache übersehe und somit nicht auf die Widerstände komme. Die Aufgaben beinhalten auch die Musterlösung.
Vielen Dank im Voraus.
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