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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
Beiträge: 140
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 hansmaulwurf Verfasst am: 01. Sep 2006 19:52 Titel: Ersatzschaltbild Transistor |
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Hallo und einen guten Abend zusammen...
und zwar finde ich im internet keine Erklärung für das T- Ersatzschaltbild eines Transistors ?
welche unterschiede gibt es da ?
danke für eure hilfe
mfg h.m.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 01. Sep 2006 23:42 Titel: |
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Meinst du mit dem T-Ersatzschaltbild ein Dioden-Ersatzschaltbild wie z.B. dort:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor ?
Und welcher Gedankenschritt fehlt dir noch, um so ein Ersatzschaltbild zu verstehen / was weißt du schon über Transistoren? Weißt du schon, wie ein Transistor aufgebaut ist, und wann Strom durch ihn hindurchfließt?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 08:55 Titel: |
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Gleich vorweg: ich bin mir nicht sicher, ob wir das gleiche meinen, wenn Du von T-Ersatzschaltbild sprichst. Der Begriff beschreibt in der Vierpoltheorie etwas, das durch folgenden Zusammenhang gekennzeichnet ist:
I_1 + Z_M I_2)
 I_2)
Der Transistor im bekannten h-Ersatzschaltbild hat den Zusammenhang:
Wenn Du nun aus der letzten Gleichung U2 ausrechnest
so erhältst Du
I_1 + h_{12}/h_{22} I_2)
Nun kannst Du einen einfachen Koeffizientenvergleich mit der Darstellung in der Z-Form machen (geht aber nicht, siehe unten...) , und erhältst umgehend die Parameter für das T-ESB. Dass Du darin negative Impedanzen erhalten kannst, ist klar, da du ja aktive Quellen drin hast.
Möglicherweise gibt es aber auch ein T-Ersatzschaltbild mit aktiven Quellen drin - aber sowas kenne ich eigentlich nicht. Ich wüsste auch nicht, wozu man das T-Ersatzschalbild eines Transistors brauchen könnte...
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Zuletzt bearbeitet von schnudl am 02. Sep 2006 09:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 09:37 Titel: |
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Ich sehe gerade, dass mein Ansatz nicht geht, da er ja wiedersprüchliche Resultate für Zm liefert. Man kann also das h-ESB nicht in DIESES T-ESB umwandeln. Was verstehst du denn unter dem T-ESB genau ?
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 10:23 Titel: |
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danke für eure mühe...wahrscheinlich habe ich bei einer aufgabenstellung etwas falsch interpretiert....
hier steht nämlich...wenden sie beim schaltungsbeispiel 2 das T-ESB an. Ich glaube dass T, einfach nur für Transisitor steht.
Sorry und danke nochmal...
ach ja die Viepoltheorie kenne ich auch...
Ich dachte halt nur, dass es da vielleicht noch ein anderes gibt...
mfg 
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 10:34 Titel: |
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Da bin ich aber froh, da ich von einem Transistor T-ESB noch nichts gehört habe. Das übliche ESB ist nun mal das h-ESB, welches Du ohnehin kennst und in der Aufgabe sicher verwenden sollst.
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 10:55 Titel: |
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Das U(diff) ist nur im Gross-Signal ESB vorhanden und ist einfach die Spannung im AP. Im AP ist das ESB der Diode einfach die Serienschaltung von U(diff) mit dem differentiellen Widerstand UT/Id.
Für die Analyse des Innenwiderstandes der Ersatz-Spannungsquelle braucht Du aber nur die Kleinsignalparameter zu verwenden.
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Zuletzt bearbeitet von schnudl am 02. Sep 2006 21:30, insgesamt einmal bearbeitet |
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 11:22 Titel: |
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...erstmal wieder danke für deine hilfe...
also ist das so ?
kleinsignal=niedrige frequenzen
großsignal=hohe frequenzen
irgendwie bin ich leicht verwirrt..
danke für die hilfe
sorry wenn ich so frage...also heißt das jetzt, dass beim kleinsignal esb der diode es trotzdem einen rd gibt ? eigentlich nicht, oder?
also würde ich ja jetzt rechnen:
am widerstand (100ohm) liegt also jetzt eine spannung von 11,25 V ? der rest (0,75 liegt also an dem "widerstand der diode" ? also ist das Kleinsignal esb nur ein widerstand ?
der widerstand wäre dann Rdiode=0,75V/0,1125A=6,6 ohm
--> innenwiderstand 106,6 ohm ?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 11:48 Titel: |
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Wollte dich nicht verwirren.
Kleinsignal ESB bedeutet nur, dass man sich gedanklich in den Arbeitspunkt setzt, und nur kleine Abweichungen von diesem betrachtet. In diesem Fall ist das ESB einer Diode nur ihr differentieller Widerstand. Es hat nichts mit Frequenzen zu tun.
Tip:
Für die Bestimmung des (differentiellen) Innenwiderstandes Deiner beiden Schaltungen kannst Du die Spannungen im Arbeitspunkt durch einen Kurzschluss ersetzen (übrigens typisch für Transitorschaltungsanalysen). Da Du dich ja nur für kleine Änderungen interessierst, gehen alle konstanten Beiträge (z.B. die 12V Spannungsquelle oder die 0,75 V der Diode) in die Änderungen nicht ein und man kann sie daher weglassen.
Der differentielle Innenwiderstand eines Zweipols ist definiert als
d.h. er gibt an, um wieviel dich die Ausgangs-Spannung ändert wenn man den Ausgangsstrom "etwas" erhöht. Die Deltas zeigen Dir schon, dass man alle Konstanten Spannungen im Arbeitspunkt nicht berücksichtigen muss. Es ist wichtig, diese Vorgangsweise zu verstehen, es gehört quasi zum Handwerkszeug jeden Elektronikers.
Deine obigen Überlegungen stimmen daher nicht !
PS: welche Ausbildung machst Du denn ? Ich nehme an du gehst in eine technische Schule oder FH ?
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 12:10 Titel: |
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ok..ja dieses handwerkszeug habe ich, aber ich bin wohl nicht in der lage es anzuwenden...
oki, wenn ich jetzt von der Diode in die Schaltung sehe...und die Spannugsquellen kurzschließe, habe ich den rd=0,23 ohm(UT/Id) mit dem 100 ohm Widerstand parallel ?
also hätte ich eine Innenwiderstand von ca. 0,22 ohm ?
dankie für deine geduld...
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 12:25 Titel: |
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Das sieht nun mal nicht so schlecht aus !
Stell Dir vor die Diode hat eine unendlich steile Kennline (quasi wie eine Z-Diode); dann wäre r(diode) = 0 und die Ausgangsspannung unabhängig vom Strom. Der 100 Ohm Widerstand geht dabei überhaupt nicht ein. So ist es auch bei Deinen Zahlen.
Nur denke ich dass die Diode in Wiklichkeit einen grösseren Widerstand haben wird, da bei der Temperaturspannung der Bahnwiderstand natürlich nicht berücksichgt ist.
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 12:34 Titel: |
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Ich danke dir sehr für deine hilfe...
das heißt also (auch wenn es jetzt nicht ganz der Wirklichkeit entspricht, aber zumindest der Aufgabenstellung), dass die Ersatzspannungsquelle so aussieht ?
Spannung U0=0,75V, Innenwiderstand=0,22 ohm ?
THX
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 13:46 Titel: |
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ich muss leider nochmal fragen....wie sieht das denn jetzt beim transistor aus ?
wie bestimme ich denn da den Innenwiderstand ?
also meiner Meinung nach ist dann der Rbe//100 ohm (parallel) ?
für rbe habe ich jedoch mit UT/Ib=46,68 ohm raus...
wie komme ich auf die Lösung dass die rechte Schaltung einen besseren bzw. kleinere Inneenwiderstand hat ?
danke
 
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 15:06 Titel: |
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mhh... ok ...
ich habe jetzt versucht die Stromquelle in eine Spannungsquelle umzuwandeln, aber da liegt wahrscheinlich mein Fehler, da sich Strom und spannungsquellen, wenn man die umwandelt, ja bezüglich ihrere klemmen gleich verhalten, jedoch auch dann den gleichen Innenwiderstand haben...also bringt mir das so ja nichts...
gib mir doch bitte mal eine hilfestellung ....
danke dass du mir hilfst...
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. Sep 2006 15:18 Titel: |
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Berechne den Strom IA wenn du UA gegeben hast. Aus welchen Komponenten setzt sich denn IA zusammen ?
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 02. Sep 2006 19:49 Titel: |
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Ia=B*ib+ib+iv
Daraus setzt sich Ia zusammen...
Ri=Ua/(B*ib+ib+iv)
= Ua/(ib*[1+B]+iv) ?
ja...
mh...
da nke
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 03. Sep 2006 18:49 Titel: |
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also das ist doch eine Stromquelle....
Wenn ich diese in eine Spannungsquelle umwandel, hat sie doch den gleichen Innenwiderstand ?
also meiner meinung nach rBe//100 ?
bitte hilf mir nochmal...
mfg h.m.
war das eigentlich richtig, dass die Ersatzspannungsquelle der Diode eine Spannungsquelle U0=0,75 V ist mit dem innenwiderstand 0,22 ohm ?
danke
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 11:01 Titel: |
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| hansmaulwurf hat Folgendes geschrieben: | 1) DIODE
Ein Dioden Ersatzschaltbild besteht doch aus einer Spannungsquelle (Udiff) und dem differentiellen Widerstand rd=UT/Id wenn ich jetzt hier UdiffAP=0,75 gegeben habe, ... |
rd =UT/Id = 0,026/((12-0,75)/100) = 0,2124 Ohm
| Zitat: | 2) Basis-Emitter-Diode
wenn ich jetzt hier UdiffAP=0,6 gegeben habe, ... |
Edit: (Du hast recht, hatte 12,4 eingetippt)
rd =UT/Id = 0,026/((12-0,6)/100/200/200) = 0,2281 Ohm, also schlechter
Zuletzt bearbeitet von isi1 am 04. Sep 2006 11:33, insgesamt einmal bearbeitet |
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 11:22 Titel: |
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bei meiner rechnung kommt für rd jedoch 45,6 ohm raus..habs genauso eingegeben wie du es geschrieben hast (für den Transistor)...
wie hast du das gerechnet ?
danke
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 04. Sep 2006 11:37 Titel: |
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| hansmaulwurf hat Folgendes geschrieben: | bei meiner rechnung kommt für rd jedoch 45,6 ohm raus..habs genauso eingegeben wie du es geschrieben hast (für den Transistor)...
wie hast du das gerechnet ?
danke |
Du musst dann noch durch 200 dividieren, da ja Id der Basisstrom ist, der Gesamtstrom (12-0.6)/100 aber um den Faktor 200 grösser ist !
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 11:49 Titel: |
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Noch eine Anmerkung:
Für eine Telefonschaltung habe ich vor einiger Zeit eine ähnliche Konfiguration eingesetzt und bei der Transistorversion deutlich bessere Werte erhalten. Vermutlich liegt das einfach an den vorgegebenen Spannungsabfällen 0,75V und 0,6V, die möglicherweise nicht ganz realistisch sind. Bei gleicher Dotierung sollten sich die beiden Schaltungen doch genau gleich verhalten, ist das nicht so?
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 12:11 Titel: |
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hä ?
ich will ja hier nix in Frage stellen, aber rd=UT/Id
Id=Ib ?
Iges=(12-0,6)/100 = 0,114A
--> Ib=Ic/B mit Ic = Iges
ib=0,114/200 =0,57mA
--> rd=0,026V/0,00057A=45,6 ohm ?
sorry aber irgendwie komisch...
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 12:16 Titel: |
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| hansmaulwurf hat Folgendes geschrieben: | | hä ?--> rd=0,026V/0,00057A=45,6 ohm ?... |
Völlig korrekt, nur Du willst wissen, wie der Rdiff der Gesamtschaltung ist.
Dann ist die Spannung Ub aber der Strom Ib * B
Deshalb nochmal /200 eigentlich /201, da der Basisstrom auch noch da ist.
Dann sind es eben 0,2269 Ohm
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 13:10 Titel: |
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Ich kapier das nicht...es tut mir wirklich leid, dass ihr euch so viel mühe gibt....
wenn ich doch jetzt einen rBE=45,6 ohm habe...
dann ist doch der Gesamtinnenwiderstand rBe//100 ohm ?
Bitte helft mir,,..
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isi1
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 13:28 Titel: |
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| hansmaulwurf hat Folgendes geschrieben: | | Ich kapier das nicht...es tut mir wirklich leid, dass ihr euch so viel mühe gibt.... |
Kein Problem, mach ich gerne.
Die 100 Ohm parallel --> stimmt, aber hatte ich vernachlässigt.
Unterhalten wir und, wie der Rd berechnet wird:
1) Rd = An den Ausgangsklemmen Delta Ua / Delta Ia
2) Delta Ua ist genau so groß wie Delta Ub .... einverstanden?
3) Delta Ia = das Delta Ib der Basisschnittstelle plus Anteil vom Kollektor = Delta Ib * B
4) somit ist Delta Ia = (B+1)* Delta Ib der Basisschnittstelle
5) Delta Ib der Basisschnittstelle haben wir schon berechnet zu Delta Ub / 45,6 Ohm
6) jetzt fassen wir zusammen (an den Außenklemmen)
Rd = Delta Ua / Delta Ia = Delta Ub /( (B+1) * Delta Ub / 45,6 Ohm)
Delta Ub kürzt sich, die 45,6 kommen in den Zähler, also
= 45,6 / 201 = 0,2269 Ohm
7) wie Du sagtest, die 100 Ohm parallel schalten
Rd = 100 || 0,2269 = 0,2264 Ohm
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 14:43 Titel: |
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ok danke für die ausführliche erklärung, habs soweit verstanden,.... aber...
warum ist denn Ia=Ib+B*Ib
und nicht wie es auf seite 1 (esb von schnudl)
Ia=Ib+B*Ib+I(100ohm) ?
Thx
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 15:05 Titel: |
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| Zitat: | warum ist denn Ia=Ib+B*Ib
und nicht wie es auf seite 1 (esb von schnudl)
Ia=Ib+B*Ib+I(100ohm) ? |
schnudl machts gleich auf einmal, ich habe - sagen wir - aus didaktischen Gründen den 100 Ohm erst am Ende parallel geschaltet. Das Ergebnis sollte gleich sein.
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
Beiträge: 140
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 15:46 Titel: |
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ok...aber wie groß ist denn der Strom I(100ohm)..das kann doch nicht der Gesamtstrom sein, oder doch ? also eigentlich fließt doch der gesamtstrom über diesen einen widerstand ?
verdammt....mein kopf
danke
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
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| isi1 Verfasst am: 04. Sep 2006 15:49 Titel: |
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Beachte: Wir reden nur vom Kleinsignalverhalten. 
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 04. Sep 2006 18:11 Titel: |
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gehe einfach nochmals zu meinem Bild mit dem ESB.
Nun weisst Du r(BE) = 54 Ohm, du hast die Stromquelle des Transistors und den 100 Ohm Widerstand. Wie bestimmst Du nun I(A) wenn Du U(A) gegeben hast ?
Wie gesagt: Hier geht es NUR umd das Kleinsignalverhalten !
Wenn die Aufgabe überhaupt einen Sinn hat, dann ist es zu lernen, zwischen dem Groß- und Kleinsignalverhalten zu unterscheiden. Eine echte Stabilisierung würde sowieso total anders aussehen.
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hansmaulwurf
Anmeldungsdatum: 09.07.2006
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| hansmaulwurf Verfasst am: 04. Sep 2006 18:33 Titel: |
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so ich habs endlich...danke für eure hilfe...
also...
Ri=deltaUa/deltaIa
=deltaUa/(Ib+Ic+Iv)
=deltaUa/(Ib*[B+1]+Iv)
=deltaUa/(dUa/rBE*[1+B]+dUa/Rv)
daraus folgt dann, dass sich deltaUa=dUa rauskürzt...
=1/([1+B]/rBE+1/Rv)
... und das ist die parallelschaltung von Rv//rBE/(B+1)
danke vielmals !!! (euch beiden natürlich)
mfg hans
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