Dimensionierung Emitterschaltung

[... .. (docean)]

Hallo,

ich bekomm es irgendwie nicht hin eine ganz einfache Emitterschaltung zu 
dimensionieren... rot werd

Also Daten
VCC=5V
U_in=50mV Spitze, f=1Mhz
Trans: BC847B

Ich würde gerne das Signal verstärken so das es dann am Ausgang von 
~1,5V bis 3,5V geht. Das Signal soll dann von einem ADC abgetastet 
werden.

Daher lass ich den Auskoppelkondensator weg, und das Signal kommt direkt 
an meinen ADC.

v=1V/50mV=20

Und nun komm ich schon nicht weiter, jede Webseite behauptet irgendwie 
was anderes...

[Martin (Gast)]

du musst auf jeden fall die signalquelle über ein kondensator 
einkoppeln, sonst zieht dir der gleichspannungsanteil die basis runter.

[... .. (docean)]

oh der fehlt in der zeichnung ist aber sonst drin...

[karadur (Gast)]

Hallo


du mußt erst mal deinen Basisspannungsteile so einstellen damit du ohne 
Ansteuerung 2,5V erhälst. Die Verstärkung ist ca. Rc/Re. Schalte einen C 
parallel zu Re mit der passenden Impedanz.

[R. F. (rfr)]

Hallo,
der 667 kO Widerstand ist zu gross. An der basis sollte ein 
Ruhepotential von 2.5 V sein. Also nimm R1=R2 = 10 kOhm. An die 
Spannungsquelle gehört eine Kapazität, über die das Wechselsignal 
eingekoppelt wird.

Dann lege den Emitterstrom fest und bestimme die Summe von Rc und Re, 
indem du (Vcc - Uce ) / Ic bildest. Diesen Widerstand teilst du so auf, 
dass die Ausgangsspannung im gewünschten Intervall liegt.

Gruss

Robert

[Helmut S. (helmuts)]

So ähnlich könnte es passen.
Nimm die .TRAN Analyse um den Arbeitspunkt zu kontrollieren.

[Jens G. (jensig)]

ich würde die Basisspannung auf rund 1,5V legen, damit der Emitter auf 
rund 0,8V liegt, und somit der Collector mehr Swing-Freiheit hat (ganz 
grob gerechnet so 4V). Re irgendwas zw. 0,1k-1K. Arbeitspunkt für Rc in 
die Mitte der 4V legen, also 2V.
Rc/Re ist dann rund 2V/0,8V, was eine v von nur rund 2,5 macht. Zum 
erhöhen der Wechselspannungsverstärkung dann einen Ce parallel zu Re 
legen. Da das aber eine relativ undefinerte Wechselspannungsverstärkung 
ergibt, die stark von den Transistorparametern abhängt, kannste noch 
einen kleineren Re' in Reihe zum Ce legen. Dann ist Rc/(Re'||Re) die 
Wechselspannungverstärkung (in etwa)

[Jens G. (jensig)]

ha - Helmuts Vorschlag sieht aus, als hätte er meine Hinweise bereits im 
Voraus befolgt ;-)

[... .. (docean)]

ich dank euch schon mal für die hilfe... mal schauen was es wird...

[Florian T. (fthevissen)]

Mahlzeit!

Versuche gerade die Schaltung voll und ganz nachzuvollziehen... wuerde 
sich ein alter Hase sich wohl meiner erbarmen? Danke :)

1.) Welche Parameter der 6 (3x Strome, 3x Spannungen am Transistor) 
wurden im voraus, durch "goettliche Ingenieurs-Eingebung" festgelegt?
Darf ich recht davon ausgehen dass das waren:

Urc = 2.82V  (bei angenommenen Ube = 0.7V)

-> Das Potential am Collector mehr oder minder in die Mitte gelegt damit 
die Aussteuergrenzen auf beiden Seiten moeglichst klein sind?

Ub = 1.6V

-> Warum?!


2.) Ib

So weit so gut; was noch fehlt: Ib.

Die Wiederstaende R1 und R2 sind ja nicht "nur" Spannungsteiler, sondern 
bestimmen ja auch den Strom Ib in den Transistor hinein.

Wieso wurden also die Groessenordnung 10k gewaehlt? Wieso nicht R1 = 
100k, R2 = 47k? Prinzipiell wuerde mir das gar sinniger entscheiden weil 
doch damit der Eingangswiderstand fuer die Spannungsquelle ansteigen 
wuerde?


3.) Ic

Darf ich recht davon ausgehen dass Ic bei festgelegtem Ib aus der 
Gleichstromverstaerkung herkommt?

Also haengen die Widerstaende Re und Rc von dem Basisstrom Ib ab..?

[Jens G. (jensig)]

>Versuche gerade die Schaltung voll und ganz nachzuvollziehen... wuerde
>sich ein alter Hase sich wohl meiner erbarmen? Danke :)

na - wir versuchen's mal ...

>1.) Welche Parameter der 6 (3x Strome, 3x Spannungen am Transistor)
>wurden im voraus, durch "goettliche Ingenieurs-Eingebung" festgelegt?
>Darf ich recht davon ausgehen dass das waren:

>Urc = 2.82V  (bei angenommenen Ube = 0.7V)

>-> Das Potential am Collector mehr oder minder in die Mitte gelegt damit
>die Aussteuergrenzen auf beiden Seiten moeglichst klein sind?

ja - so isses erstmal

>Ub = 1.6V

>-> Warum?!

damit Ue etwa 1V hat. Man nimmt ja wegen der generell besseren 
Stabilität einen Re in der Emitterleitung -> Stromgegenkopplung. 1V ist 
einfach ein Erfahrungswert. Zu groß ist aber auch schlecht, wegen der 
sich dann ergebenden Eingrenzung der Aussteuerungsmöglichkeit des 
Collectors.

>2.) Ib

>So weit so gut; was noch fehlt: Ib.

>Die Wiederstaende R1 und R2 sind ja nicht "nur" Spannungsteiler, sondern
>bestimmen ja auch den Strom Ib in den Transistor hinein.

>Wieso wurden also die Groessenordnung 10k gewaehlt? Wieso nicht R1 =
>100k, R2 = 47k? Prinzipiell wuerde mir das gar sinniger entscheiden weil
>doch damit der Eingangswiderstand fuer die Spannungsquelle ansteigen
>wuerde?

könntest auch 100k nehmen, allerdings verfälscht der Ib dann die 
Spannung des Spannungsteilers stärker. Das kann man zwar durch 
entsprechende Dimensionierung  wieder wettmachen, aber da Transistoren 
stark in ihren Parameter wie Verstärkung streuen können, und damit auch 
Ib, nimmt man lieber niederohmigere R's als Teiler, womit die Geschichte 
nicht so anfällig für Streuungen des Transistors wird. Eigentlich auch 
mehr mehr oder weniger Erfahrungswert.

>3.) Ic

>Darf ich recht davon ausgehen dass Ic bei festgelegtem Ib aus der
>Gleichstromverstaerkung herkommt?

>Also haengen die Widerstaende Re und Rc von dem Basisstrom Ib ab..?

Ic hängt von der Spannung über Re ab (Ue/Re). Daraus ergibt sich über 
die Stromverstärkung der Ib. Ue hängt ja von Ub ab, und Ub kann man als 
relativ stabil und unabhängig von Ib betrachten, wenn der 
Spannungsteiler niederohmig genug ist (deswegen lieber niederohmiger, 
weil einfacher).

[Helmut L. (helmi1)]

Auch ist ein 100K als Kollektorwiderstand bei 1Mhz vielll zu gross.
Die maximale Kapazitaet die am Kollektor anliegen darf errechnet sich 
folgendermassen:


C = 1 /(2  PI  F * Rc)

bei F = 1MHz und Rc von 100KOhm ergibt das 1.59pF.

Dann hast du bereits bei 1 MHz Signal eine Daempfung von 3dB = 70%

Und diese 1.59pF hast du schnell zusammen. (Kollektorkapazitaet , 
Leiterbahnen , ADC Eingang)

Also erstmal alles niederohmiger machen.


Gruss Helmi

[Jens G. (jensig)]

ohhh shit - ich dachte, mit R1=100k und R2=47k meinte er den 
Basisspannungsteiler. Also meine Ausführungen bezogen sich eher auf 
R1+R2 als Basisspannungsteile, nicht als Re+Rc.
100k und 47k als Rc+Re halte ich auch generell als zu hoch, wenn es um 
1MHz geht.
Tja - so kommts, wenn die Nummerierung anders als gewohnt ist ;-)

[Helmut L. (helmi1)]

Dabei habe ich die Millerkapazitaet die in dieser Schaltung zum tragen 
kommt noch gar nicht erwaehnt. Deshalb werden HF-Stufen auch 
normalerweise nicht in Emitterschaltung ausgefuehrt sonder als Differenz 
oder Kaskodeschaltung.
Durch die Millerkapazitaet wird das ganze bei etwas hochohmiger 
Ansteuerung schon vorher stark einbrechen.

[... .. (docean)]

werd das wohl jetzt so aufbauen, danke für die hilfe

Auf die idee C+R||R bin ich gar nicht gekommen...