Hallo,
dann mach ich mal einen Versuch.
Die Schaltung, die du ausgesucht hast, ist extrem abhängig von Bauteilstreuung und Temperaturverlauf.

Rechnen kann man aber trotzdem damit.
Wie kommst du eigentlich auf die U_CE von 3,1 Volt?
Normalerweise legt man den Ruhearbeitspunkt in die Mitte der Widerstandsgerade bei U_B/2, also hier 4,5Volt.
Dadurch erhält man die größtmögliche (verzerrungsarme) Aussteuerung.

Wenn ich jetzt die 20mA als Ruhestrom ansetze ergäbe sich ein Kollektorwiderstand von 4,5V/20mA = 225 Ohm, gewählt wird 220 Ohm als nächstliegender Normwert.

Als nächstes zeichnen wir die Arbeitsgerade ein:
Links in Bild 2 ist I_C vertikal aufgezeichnet, unten die U_CE.
Wir benötigen also einen Fixpunkt für Strom und einen für Spannung.
Jetzt die Frage:
Welche Spannung steht bei I_C=0 an R_C an und welcher Strom fliesst durch R_C bei kurzgeschlossenem Transistor? Diese Punkte werden eingezeichnet und durch eine Gerade verbunden.
Auf diesem "Strich" bewegt sich jetzt der Arbeitspunkt und du kannst für jeden Kollektorstrom die zugehörige U_CE und den passenden I_B ermitteln.

Die Berechnung der Basisbeschaltung machen wir, wenns hell ist.


Onra

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Onra am  4 Mär 2008  0:23 ]

Vielen Dank für deine Antwort

Zitat :

Wie kommst du eigentlich auf die UCE von 3,1 Volt? Normalerweise legt man den Ruhearbeitspunkt in die Mitte der Widerstandsgerade bei UB/2, also hier 4,5Volt. Dadurch erhält man die größtmögliche (verzerrungsarme) Aussteuerung.

Ich wollte eigentlich gleich eine Schaltung entwerfen, aber dann habe ich das geich als Beispiel genommen für diesen Thread.

Die Spannung von 3,1 V soll eigentlich die Betriebspannung einer LED dienen - kurz gesagt: Lichtorgel. Ich brauche also nicht die komplette Betriebsspannung (daher nicht UB/2). Ich weiß, dass ich mit dieser Berechnung nicht so an die Sache ran gehen kann.
Aber wie das gemacht wird finde ich auch bald raus, viel anders kann es nicht sein.

Mir ist es erstmal wichtig, dass ich jetzt Verstärkerschaltungen berechnen kann (einstufige zumindest)...

Ich hoffe, dass ich richtig vorgegangen bin um I_B zu erhalten!?

Hallo,
das ist eine ganz andere Baustelle, dazu sollte der Transistor im Schaltbetrieb (mindestens B-Betrieb) arbeiten.
Was du gezeichnet hast, ist eine analoge Verstärkerstufe.
Eigentlich hattte ich von dir jetzt ein modifiziertes Bild 2 (Ausgangskennlinienfeld) erwartet, damit wir daran weitermachen können.

Eine Lichtorgel mit einem Transistor wird so nicht funktionieren.

Wie willst du weiter vorgehen?

Onra

OK, dann hab ich mich falsch ausgedrückt.

Das mit der Lichtorgel bezog sich auf die 3.1 V

Bild 2 Mod:


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Anexus am  4 Mär 2008 23:15 ]

Zitat : Anexus hat am  4 Mär 2008 01:25 geschrieben :

kurz gesagt: Lichtorgel.

Warum willst du nun das Rad zum X-ten Mal neu erfinden?
Funtionierende Schaltungen gibts doch nun schon wie Sand am Meer...
Z.B. das hier (rechten Teil beachten)


_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

Hallo,
Kleinspannung hat ja schon zu deinem Vorhaben Stellung genommen, deswegen stürze ich mich weiter auf die Grundlagen.

Die in deiner Zeichnung verewigten Linien geben leider nicht die Antwort auf:
"Jetzt die Frage:
Welche Spannung steht bei IC=0 an RC an und welcher Strom fliesst durch RC bei kurzgeschlossenem Transistor?"
wider. Die Steigung ist ja in Ordnung, aber wie bist du auf diese Werte gekommen?

Überlege mal (Restspannung und Sperrstrom lassen wir vereinfachend wegfallen):
einmal fliesst kein Strom durch den Transistor. Welches Potenzial hat der Verbindungspunkt Kollektor-R_Cbei wieviel I_C?
Den zweiten Wert ermitteln wir praktisch bei kurzgeschlossenem Transistor. Welches Potenzial bei welchem Strom hat der Schaltungsknoten jetzt?


Onra

Das mir bissel zu hoch.
U bei IC0 = 9V
I bei RC = 40 mA

Hallo,
gut gemacht, jetzt ist es richtig.
Wenn du jetzt wieder den Arbeitspunkt (4,5V@20mA) einzeichnest, erhältst du einen Basistrom zwischen 50 und 100µA. der Punkt liegt ziemlich in der Mitte der beiden Linien, etwas oberhalb sogar. Die Schätzung lautet demnach: 80µA Basistrom sind erforderlich, um den Transistor in den Ruhearbeitspunkt zu bringen.
Den Basiswiderstand errechnen wir aus 9Volt U_B-0,7 Volt U_BE/80µA I_B= 103,75 kOhm. Die nächsten Normwerte E12 sind 100 und 120kOhm, aus E24 noch 110kOhm.
Durch den 100kOhm fliesst ein etwas höherer Basistrom als aus dem Diagramm ermittelt, unser Arbeitspunkt rutscht also etwas nach links auf der Arbeitsgeraden. Folge: U_CEfällt und I_C steigt.
Wir nähern uns aber damit dem durch den krummen Kurvenverlauf erkennbaren Sättigungsbereich des Transistors an, so dass für eine halbwegs lineare Verstärkung (deine Schaltung hat keine äussere Gegenkopplung) der Basiswiderstand 110 oder 120kOhm betragen sollte.
Soweit klar?

Onra

Alles klar, wäre da nicht die Frage woher du die 80 µA hast. Zudem wenn man ein Diagramm hätte wo die Kennlinien in 10 µA Schritten eingezeichnet wären, denn könnte man sich ja jede Beliebige kennlinie aussuchen. Das geht doch aber auch nicht so einfach.

Hallo,
sagt dir der Begriff "Interpolation" etwas?

Jede Kennlinie hat nur einen Schnittpunkt mit der Arbeitsgeraden.

Onra

Jo das ist logisch, aber die Gerade schneidet in sofern alle Kennlinien, verstehst wie ich das meine?

Hallo,
sicher tut sie das.
Diese "Arbeitsgerade" heisst eben deshalb so, weil alle mögliche Arbeitspunkte deiner Schaltung mit diesem Transistor und einem R_C von 220 Ohm auf dieser Linie liegen.
So wie du das im ersten von dir geposteten Ausgangskennlinienfeld gemacht hast, suchst du hier den Schnittpunkt zwischen 4,5 Volt (senkrecht eingezeichnet) und 20mA Kollektorstrom auf der waagerechten Achse.
Mach mal.

Onra

Das hab ich doch schon gemacht!