Emitterschaltung - Widerstände dimensionieren

Elect-Rick · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 56

Hallo,
wie dimensioniert man die Widerstände der gegebenen Emitterschaltung? Und wie geht man bei dieser Aufgabe am besten vor?
Ich habe leider keinen Ansatz und tue mich schwer...

Ist es auch möglich, die Schaltung als Kleinsignal-Ersatzschaltbild umzuzeichnen?

masterpie · Anmeldungsdatum: 13.11.2019 Beiträge: 406

Hallo,

im Prinzip nichts anderes als bei der Kollektorschaltung. Gibt es noch weitere Vorgaben wie Wert eines der Widerstände, eines Stromes etc.?
Da war bei der Kollektorschaltung mehr Input gewesen.
Wurdeniin der VL irgendwelche Annahmen für die Dimensionierung der Schaltung getroffen?

Gruß, Masterpie

Elect-Rick · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 56

Hallo,

leider gibt es keine weiteren Angaben oder Werte für die Aufgabe.
Das war alles... und in der VL haben wir dieses Beispiel mit den fehlenden Widerständen nicht behandelt, deswegen bin ich gerade etwas am verzweifeln...

masterpie · Anmeldungsdatum: 13.11.2019 Beiträge: 406

Hallo,

ich habe einen Ansatz versucht und gut 2 Stunden gerechnet. Aber das Ergebnis überzeugt mich nicht. Kann ich erst mal leider nicht weiter helfen.

Gruß, masterpie

Elect-Rick · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 56

Danke fürs Versuchen!

Vielleicht hat ja noch jemand eine Idee...

Zur Steilheit:

Diese ist ja I_c / U_T
U_T kann man berechnen, das sind bei mir 25,4 mV

Nur wie kommt man auf I_c? Und auch für die Strom- bzw. Spannungsverstärkung braucht man doch den Arbeitspunkt. Wie kann man diesen ermitteln ohne weitere Angaben?

masterpie · Anmeldungsdatum: 13.11.2019 Beiträge: 406

Hallo,

ich kann keinerlei Garantie für die Richtigkeit meiner Betrachtungen geben. Das ist alles nur ein Versuch, wie man heran gehen könnte. Die Wahrheit kann aber auch eine ganz andere sein.

U_T = 25,4 mv gilt bei 20°C bzw. 293K.
Bei 27°C bzw. 300K ist U_T = 26 mV.
Bei der angegebenen Betriebstemperatur von -24°C bzw. 249K wäre U_T = 21,5mv.

Für I_C und derartige Parameter kann man nur Annahmen treffen. Frage ist, warum wurde U(CEsat) angegeben und bei welchem I_C würde dieser Wert erreicht.

Noch gegeben ist die Betriebsspannung mit UCC=13V und aus den Diagrammen kann man Werte entnehmen, die ich für meine Annahmen benötige.

Aus Eingangs- und Steuerkennlinie des Transistors kann man entnehmen, das ein max. Kollektorstrom I(C) = 140mA sinnvoll möglich wäre. Dem ist eine U(BE) von 0,78 V zugeordnet und dieser ein Basisstrom von 0,8 mA. In diesem AP wäre B = 175. Wir nehmen an, dass U(CEsat) bei I(C) = 140mA eintritt. Über die Widerstände R(C) und R(E) fällt eine Gesamt-Spannung von U(CC) - U(CEsat) = 12,23V ab.

Wir legen desweiteren fest, dass der minimale Kollektorstrom 20mA betragen soll. Der zugehörige U(BE)-Wert wäre 0,74V. Der mittlere Wert (Nulllinie des Wechselspannungssignals) soll damit (140-20)mA/2 = 60 mA sein.

Der AP dieser Schaltungen wird meist so gewählt, dass im Ruhezustand U(CC)/2 = 6,5 V am Kollektor und damit über R(C) anliegen. Bei R(E) = 0 (noch keine Stromgegenkopplung).
bleiben für U(CE) = 6,5 V. Damit wäre R(C) = 6,5V/60mA = 108 Ohm . Da R(E) > 0 ist, verringert sich U(CE). Nehmen wir R(E) = R(C)/2 = 54 Ohm an, würden über R(E) = 3,25 V abfallen und U(CE) = U(CC) - 6,5V - 3,25V wäre 3,25 V. Die Spannung U(CC) teilt sich auf R(C) und R(E) wie 2:1 auf.

Damit ergeben sich für R(C) und R(E) neue Werte. Bei I(C)=140mA und U(CEsat) würden von dem obigen Wert von 12,23 V demnach 8,15 V über R(C) und 4,1 V über R(E) abfallen.

Die Widerstände hätten die Werte R(C) = 8,15V/0,14A = 58 Ohm und R(E) = 4,1V/0,14A = 30 Ohm.

Mit diesen Widerstandswerten würden bei I(C) = 60 mA über (R(C) 3,48 V und über R(E) 1,8 V abfallen. U(CE) wäre 7,72V und die Spannung am Kollektor gegen Masse wäre 9,52V.

Bei I(C) = 20mA würden über (R(C) 1,16 V und über R(E) 0,6 V abfallen. U(CE) wäre 11,24V und die Spannung am Kollektor gegen Masse wäre 11,84V.

Probe: bei I(C)=140mA würden über (R(C) 8,12 V und über R(E) 0,6 V abfallen. U(CE) wäre 4,2V und die Spannung am Kollektor gegen Masse wäre 0,68V. Also leichte Rundungsfehler übersehen wir und würden damit die Itteration der R-Werte für R(C) und R(E) hier beenden.

Soweit erst mal.
Gruß, masterpie