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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnis der Schaltung


Autor: Alex Syr (metro)
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Hallo!
Da ich fast ein Anfänger bin, habe ich oft Probleme Funktionen von 
Schaltungen nachzuvollziehen oder zu verstehen was bestimmte Bauteile 
machen.
Hier z.B. eine Schaltung eines Spannungsreglers.

http://www.amateurfunkbasteln.de/vregler/7805sim.gif
Und der Text dazu:
"Q1 ist der negative Feedback-Amplifier und hält die Spannung bei R5 auf 
konstant 1,4 Volt. Die leichten Laständerungen, die Q1 "sieht", werden 
von Q2 und Q3 verstärkt. Der größte Teil des Stromes fließt duch den 
Längstransistor Q3, der einer guten Kühlung bedarf! R3, R4 und R5 bilden 
den Spannungsteiler, der für die Ausgangsspannung bestimmend ist. R3 
wird eigentlich nicht benötigt, wurde aus Sicherheitsgründen jedoch 
eingesetzt für den Fall, dass R4 auf Null Ohm eingestellt ist. Der 
Transistor Q4 und Widerstand R2 begrenzen den Strom auf 1,5 Ampere. Wenn 
der Spannungsabfall von Q4 zwischen der Basis und dem Emitter 0,7 Volt 
erreicht, schaltet der Transistor durch und schaltet Q2 und Q3 sehr 
effektiv ab. Der Spannungsabfall an R2 hat keine Auswirkungen auf die 
Ausgangsspannung. C2 verhindert eine Schwingneigung. Die Schaltung kann 
mit R4 auf eine beliebige Ausgangsspannung bis 12 V eingestellt werden. 
Die Eingangsspannung muss mindestens 18 Volt betragen und sollte nicht 
höher als 25 Volt werden. Wenn Sie diese Schaltung als 12V-Regler 
einsetzen, erhöhen Sie R1 auf 22k. Alle Widerstände sind vom ¼ Watt-Typ. 
Statt der 2N3904 kann auch jeder andere NPN-Transistor (BC547) verwendet 
werden. Analog gilt das für Q3, hier kann jeder NPN-Schaltransistor im 
TO-220 Gehäuse eingesetzt werden.."

Wie man sieht, werden hier Statements abgegeben, die erklären sollen wie 
die Schaltung funktioniert. Aber einen unerfahrenen Leser bringen solche 
Erklärungen nicht weiter. Es entstehen noch mehr Fragen. Z.B.
 - Wieso hält Q1 die Spannung bei R5 auf konstant 1,4 Volt??
 - Wie kommt es dazu, dass leichten Laständerungen, die Q1 "sieht", von 
Q2 und Q3 verstärkt werden?
 - Was passiert, wenn R4 =0 ist? Wie kommt es, dass der Transistor Q4 
und Widerstand R2 den Strom auf 1,5 Ampere begrenzen.
 - Was muss passieren, damit der Spannungsabfall von Q4 zwischen der 
Basis und dem Emitter 0,7 Volt erreicht?

Ich denke mal die, die diese Fragen leicht beantworten können, brauchen 
solche Schaltungserklärungen nicht. Für wen dann ist die Erklärung 
geschrieben??

Ich hoffe auf Eure Hilfe! :)
mfg Alex

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>- Wieso hält Q1 die Spannung bei R5 auf konstant 1,4 Volt??

Weil Ube von Q1 0,7V und die Spannung über D1 ebenfalls 0,7V ist.

>- Wie kommt es dazu, dass leichten Laständerungen, die Q1 "sieht", von
>Q2 und Q3 verstärkt werden?

Wer steuert Q2 und damit Q3 auf? (R1) Wer konkurriert mit dem Strom? 
(Q1)
Was passiert, wenn die Spannung an R5 über 1,4V steigt?

>- Wie kommt es, dass der Transistor Q4 und Widerstand R2 den Strom auf >1,5 
Ampere begrenzen.

Wie ist dann die Ube von Q4? (>0,7V) Was macht dann Q4?

>Ich denke mal die, die diese Fragen leicht beantworten können, brauchen
>solche Schaltungserklärungen nicht. Für wen dann ist die Erklärung
>geschrieben??

Auch für die, die eine solche Schaltung auch ohne Hilfe analysieren 
können, damit man erknennen kann, welche Effekte alle berücksichtigt 
wurden.

Kai Klaas

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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> Die leichten Laständerungen, die Q1 "sieht", werden von Q2 und Q3 >verstärkt.

Da bin ich "so" nicht mit einverstanden.

Q2 und Q3 sind in diesem Regler der Stellort indem die Ausgangsspannung 
eingestellt wird. Die Spannungsverstärkung dieser Anordnung ist < 1. Es 
wird jedoch eine sehr große Stromverstärkung ereicht, um den benötigten 
Ausgangsstrom liefern zu können.

Die Laständerungen werden dagegen am Kollektor von Q1 
(Spannungs)verstärkt ausgegeben.

Der Vergleich zwischen Soll- und Istwert wird an der 
Basis-Emmitterstrecke von Q1 durchgeführt. Die Diode D1 ist hier das 
Referenzelement. (Schäm)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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@Manfred
>Die Diode D1 ist hier das Referenzelement. (Schäm)

Genau. Seit es den 7805 oder LM317 gibt, sollte wirklich niemand mehr im 
Ernst einen 5V-Regler selber bauen. Vor allem nicht, wenn darin eine 
1N4001 als Referenzdiode verwendet werden. Das regt irgendwie zum 
Schmunzeln an...

Kai Klaas

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