NPN in Emitterschaltung

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NPN in Emitterschaltung

    







BID = 404277

Lehrranzen

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Hallo Leute!

So, nachdem ich das halbe Forum nach der vermeintlich leichtesten und üblichsten Verstärkerschaltung abgegrast habe und dennoch nicht das gefunden habe was ich suche, will ich mal versuchen mein Problem näher zu erläutern.

Ich möchte eine Schaltung bauen, mit der man relativ leicht die Spannungsverstärkung eines NPN-Transistors auf einem Oszi darstellen kann.

Nun habe ich, mit den Mitteln die mir hier zu Hause zur Verfügung stehen, den Verstärker aufgebaut. Meistens haperts an Widerständen, aber egal.
Jedenfalls funktioniert es mittlerweile so halbwegs. Allerdings macht mich eine Sache stutzig. Ich kann mich daran erinnern, bzw. hab ich es jetzt auch wieder gelesen, dass das Verhältnis aus Kollektor- und Emitterwiderstand (bei kleinen Verstärkungen) gleich der Spannnungsverstärkung ist.

\fed\mixonVu=Rc/Re
Aber irgendwie komme ich damit "nur" auf die Hälfte dessen, was ich mir mit der derzeitigen Schaltung gedacht habe.

Gut, ich muss zugeben, zur ist die Schaltung nicht ganz im Arbeitspunkt, aber ich denke das sollte kein größeres Problem darstellen solange ich die Ausgangswechselsspannung nicht größer brauche.
Ein weiterer Punkt wäre für mich das Verhältnis von Querstrom zu Basisstrom (3-10?). Bei mir sinds eher 1,xx

Ok mir wäre es wichtig zu wissen ob das mit der Spannungsverstärkung so in Ordnung geht oder ob es eine Möglichkeit gibt mit kleinen Änderungen der angegebenen Werte Vu noch zu erhöhen!?
Im Anhang ist ne Excel-Tabelle mit paar Messwerten die ich vorhin gemacht habe + einem Teil des Schaltplans



Danke schonmal
Christian


P.S.: Nu hab ich auch noch Handball zuende angeschaut - wasn verrücktes Spiel


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BID = 404291

perl

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Die Formel stimmt schon, sie ergibt sich einfach daraus, daß man bei den meisten Transitoren den Basisstrom gegenüber dem Kollektorstrom vernachlässigen kann.
Solange die Schaltung nicht übersteuert wird, fliesst damit durch beide Widerstände der gleiche Strom und die Spannungen an den Widerständen ergeben sich aus dem Ohmschen Gesetz. Sie sind aber gegenphasig und wenn man Re=Rc wählt, kann man so zwei gleich große aber um 180° phasenverschobene Wechselspannungen erzeugen. Das braucht man z.B. zur Ansteuerung von Gegentaktendstufen.
Außerdem ist die Spannungsverstärkung am Enitter immer (ein bischen kleiner als) 1.

Was den Basisspannungsteiler angeht, so brauchtst du ihn im Prinzip nicht. Es geht auch mit einem einzelnen Widerstand. Da aber die Transistoren -auch des gleichen Typs- Exemplarstreungen der Stromverstärkung von 100...500 haben, ist es pure Glücksache, welcher Arbeitspunkt sich dann einstellt.
Deshalb wählt man einen Spannungsteiler zur Einstellung der Basisspannung. Sein Innenwiderstand ist der Wert der Parallelschaltung der beiden Widerstände. Je niederohmiger die also sind, umso weniger regiert der eingestellte Spannungswert auf Belastungsänderungen.

Der Preis für die bessere Stabilität ist eine erhöhte Leistungsaufnahme der Schaltung und außerdem wird auch Steuerleistung auf diesem Spannungsteiler vernichtet.
Der Eingangswiderstand der Schaltung kann auch nicht höher sein, als was sich aus der Parallelschaltung der beiden Widerstände errechnet.

P.S.:
Ich sehe gerade, daß du die Schaltung sehr hoch ausgesteuert hast. Bei so stark veränderten Stromverhältnissen, tritt auch eine relativ hohe Veränderung von Ube auf. Rechne mal übern Daumen mit gut 50mV für ein Stromverhältnis von 1:10. Das fehlt dir natürlich an der Spitze-Spitze Spannung der Emitterwechselspannung und dürfte die Diskrepanz zwischen Rechnung und Messung erklären.




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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  4 Feb 2007 19:04 ]

BID = 404299

Lehrranzen

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Beiträge: 46
Wohnort: Wiesen

Danke perl.

Ich bin halt nur etwas unsicher weil mir die meisten Seiten bzw. Bücher "erzählen" das bei kleinen Verstärkungen genau das Verhältnis gleich Vu ist. Das hat so einen allgemeingültigen Charakter...
Normalerweise mach ich bei der Dimensionierung keine großartigen Berechnungen mehr, einfach nach Gefühl ran und meistens funktionierts dann auch.
Nur geht es hier um meine Facharbeit fürs Abi, welche zu 25% in meine Physik-Note eingeht und da schau ich es mir wieder genauer an.
Deswegen ists mir auch bissl egal ob die Schaltung zur Heizung wird. Hauptsache stabil und der Eingangswiderstand relativ klein damit meine Wechselspannung nicht zu stark belastet wird.

So, jetzt muss ich mir nur noch einen vernünftigen Frequenzgenerator raussuchen mit dem ich ein möglichst hohes Spektrum abdecke.

Hast du zufällig Erfahrung mit dem MAX038? Oder sollte ich es nicht übertreiben und einfach ne Wien Brücke zusammensetzen?


Thx
Christian

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BID = 404300

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Hast du mein obiges P.S. gelesen ?

Afaik wird der MAX038 nicht mehr hergestellt, wenn du nicht gar so hoch mit der Frequenz brauchst, kannst du auch den ICL8038 oder XR2206 verwenden, die sind noch älter, aber wohl auch billiger.
Unterschätze nicht die Probleme die mit hochfrequenten Signalen, vielleicht schon ab 100kHz, auftreten können.
Heute mancht man soetwas vorteilhafterweise digital mit DDS-Chips. Darüber gibts viel Literatur bei Analog Devices.

Wenn du im Audiobereich bleibst, kannst du auch ganz einfach die Soundkarte vom PC sowohl zum Messen wie auch als Generator verwenden.
Die Schule hat ja vielleicht auch einen Tongenerator oder Signalgenerator zur Verfügung.


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BID = 404307

Lehrranzen

Neu hier



Beiträge: 46
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Nein, dein P.S. ist mir durch die Lappen gegangen - davon abgesehen hab ich es nicht so mit dem Lesen, aber darum gehts ja nicht
Du meinst also ich sollte versuchen einen möglichst niedrigen Spitze-Spitze Wert an die Basis zu bringen, sagen wir mal 10 - 50 mV. Alles andere "frisst" der Transistor.
Oder meinst du damit den Arbeitspunkt?


Das Hochfrequenz ein sehr "interessantes" Gebiet ist, hab ich schonmal gehört. Den Generator den ich hier stehen habe, da sieht die Sinus ab 150kHz wirklich nicht mehr gut aus.
Bei der Facharbeit läuft es darauf hinaus, dass ich weniger schreibe und dafür mehr basteln werde.
Anschließend wird es als Vorführobjekt missbraucht.
Deswegen wollte ich es auch gern selber bauen. Aber da kann ich ja nochmal nachfragen, denn mal angenommen der BC 547B (mit Koppelkondensatoren) hat eine Bandbreite von 500kHz, dann wird das eine sehr lustige Sache.
D.h. ich lasse die Geschichte mit dem Generator vorerst außen vor und kümmere mich erstmal darum den Verstärker so zum Laufen zu bekommen wie ich das gerne hätte.

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BID = 404397

faustian.spirit

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Ein BC547 hat so gesehen für sich keine "Bandbreite", eher die Gesamtschaltung Gut, bei 300MHz (fT) ist endgültig Schluss.

Und zu kriegen sollte der MAX038 wohl noch sein.... ohne einen guten "Nachbrenner" allerdings schwierig (20MHz Rechteck brauchen noch weit weit mehr Bandbreite als 20MHz)...

BID = 404563

Lehrranzen

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Beiträge: 46
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Ok, ich hab heute nochmal mit meinem Lehrer gesprochen. Der meinte ich sollte es nicht übertreiben...
Wenn ich einen kleinen Generator bis 100kHz anbringe, recht das vollkommen.
Ergo behaupte ich, DDS Chips (habs mir eben mal ein wenig angesehen) sind zeitgemäß, aber ein wenig übertrieben für meine Anwendung und brauchen wahrscheinlich auch mehr Einarbeitungszeit.
Zur Zeit liebäugel ich mit dem XR2206 (laut Datenblatt eine machbare Sache), nachdem ich bei den einschlägigen Händlern keinen MAX038 gefunden habe und mein Interesse am Suchen zur Zeit nicht gerade groß ist...

@faustian.spirit

Bis ich auf 20MHz losgehe, muss schon viel passieren.


Gruß
Christian


P.S.: Langsam kann man das von den Grundlagen zu den Projekten verschieben...

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BID = 404700

faustian.spirit

Schreibmaschine



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In Sowjeeeetruuuusland, 20MHz gähen auf DIIICH los!

Tip zum XR2206: Obacht mit der Masse!, da reagiert dieser Chip erstaunlich empfindlich (siehe diverse Threads zu dem Thema)... Wahrscheinlich weil die Lade/Entladeströme dann die Referenzspannung verschieben.


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