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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe bei Transistorschaltung


Autor: sisco (Gast)
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Seit heute Mittag um 13.30Uhr sitze ich an meinem Arbeitstisch und
bekomme diese Aufgabe nicht gelöst.
Aufgabenstellung:
Berechnen Sie  für folgende Transistorschaltung alle Knotenspannungen.
Das BETA beträgt hier für alle Transistoren 100.
Nehmen Sie zur Vereinfachung an, dass die Basis-Emitterschaltung
0,7Volt beträgt(unabhängig vom Kollektorstrom.

Ich schaffe es nicht den Ie1 bzw. Ib1 auszurechnen. Wie müsste ich da
exakt vorgehen?

Autor: sisco (Gast)
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Zuerst habe ich versucht die Ströme Ir5 und Ir6 auszurechnen.

Ir5= (R5/(R5+R6))*V1

Ir6= (R6/(R5+R6))*V1

Wenn ich die Lösung anschaue da komme ich niemals auf den Strom Ib.

Ich weiss nicht was ich falsch mache. Wie muss ich meine Gleichungen
entickeln?

Autor: sisco (Gast)
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Wie muss ich meine Gleichungen
entwickeln?

Autor: Unbekannter (Gast)
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Ahja T.1.8. Frag doch einfach morgen kurz vor 8 den netten Herrn K. dann
rechnet er die Aufgabe vor und alle haben was davon.

Autor: miwitt001 (Gast)
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So wie ich das sehe hast du Spannungsteiler genommen um i5 und i6
auszurechnen. Dann dürfte aber über die Basis des linken Transistor
kein Strom fließen, sonst darf man net mit (unbelastetem)
Spannungsteiler rechnen. Oder darf der Basisstrom vernachlässigt
werden??

mfg

Autor: sisco (Gast)
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Kannst du mir keinen Ansatz geben, wie ich diese Aufgabe lösen könnte?
Ich verstehe das nicht, ich stelle hier in das Forum eine Frage über
Elektronik und was bekomme ich als Antwort = nix.
Der Nächste schreibt dann zu diesem Beitrag "wieder mal keine
Hausaufgaben gemacht" rein. Hier in diesem Forum gibt es doch viele
Freaaks!

Autor: sisco (Gast)
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Hi miwitt001,

danke erst mal für deine Hilfe. Der Basisstrom darf natürlich nicht
vernachlässigt werden. Wie könnte ich nach deiner Meinung vorgehen beim
berechnen?

Autor: sisco (Gast)
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Ok das ist mir jetzt auch klar geworden, das ich es so nicht rechnen
kann. Und wie muss ich dann weitermachen.
Mir fehlt die Idee einen Ansatz zu machen. Da muss ich bestimmt
irgendwas rumbasteln. Aber wie??????

Autor: sisco (Gast)
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Also das ist echt eine scheiss Schaltung.
Ich habe mindestens schon über 15 Seiten voll gekrizelt. Nix ist dabei
herausgekommen.

Autor: fhler (Gast)
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Hi,
diese Aufgabe ist doch sehr einfach und die kann man sogar im kopf
lösen.

Gehe mal davon aus das Maschenregeln und Knotenregeln dir was sagen!?

Fangen wir von hinten an, am Spg. Teiler R6 – R5 :

Spg an R6: UR6=6,56V => der Emitter von Q2 liegt auf dem Potential: UR6
+ 0,7V=7,26V
=> IE1=(9-7,26)/ 10K=174uA =>IB1=1,74uA => UC1=(174-1,74)uA*10K=1,7V

Da an UBE des 2 Transistors 0.7V abfällt => UR3=(1,7 - 0,7)V=1V =>
IE2=1V/1K=1mA => IB2=10uA =>IC2=IE-IB=990uA



Das konnte man wirklich in kopf rechnen!


Gruss

Autor: sisco (Gast)
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Genauso habe ich es auch gerechnet. Das ist leider falsch.
In der Lösung stehen folgende Werte:

für BETA=100 ->
Ie1=161uA,Ve1=7,387V,Ic1=159,4uA,Ie2=0,8313mA,Ic2=0,805mA,Vc2=8,195V

Für BETA= unendlich das ist kein Problem. Da hab ich auch alles nur bei
BETA=100.

Autor: sisco (Gast)
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Also mal gespannt ob einer im Forum diese Aufgabe herausbekommt.
Der Lösungsansatz von "fhler" ist definitiv falsch. Es muss anders
gehen. Tja...nur wie?!

Autor: sisco (Gast)
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Verdammt...ich komm da nicht drauf!
Für jegliche Hilfe bin ich sehr sehr dankbar!

Autor: Achim (Gast)
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Hi,

ersetze den Spannungsteiler R5/R6 durch sein Thevenin-Äquivalent: das
gibt dir eine Spannungsquelle mit 6.57V (9V mal Teilerverhältnis
R5/(R5+R6)) mit einem Widerstand von 73k (100k parallel zu 270k). Diese
äquivalente Spannungsquelle wird durch den Basisstrom belastet.

Als erste Näherung für den Emitterstrom nimmst du den Ansatz von fhler
(unbelasteter Spannungsteiler + 0.7V an 10k). Das gibt dir als erste
Näherung für den Emitterstrom 174uA, als erste Näherung für den
Basisstrom 1,74uA.

Mit diesen 1,74uA belastest du deine Thevenin-Ersatzschaltung für den
Basisspannungsteiler. Die 1,74uA machen auf dem 73k Widerstand einen
Spannungsabfall von 0,127V. Die nächst genauere Basisspannung liegt
also auf 6,697V, der Emitter auf 7,397V, der Emitterstrom ist
(9V-7,397V)/10k=160,3uA.

Damit hast du jetzt die zweite (genauere) Näherung. Wenn du magst,
kannst du damit iterativ nochmal genauer die Belastung deines
Basisspannungsteilers berechnen. Nach der zweiten Iteration landest du
bei den Zahlenwerten deiner Musterlösung.

Autor: ralf (Gast)
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1. Spannung über R5 berechnen -> Knotengleichung für VR5
(V1-VR5)/R6 + (V1-VR5-Vbe)/(B*R1) - VR5/R5 = 0
VR5 = (V1/R6 + (V1-Vbe)/(B*R1)) / (1/R6+1/R5+1/(B*R1)) = 6.685V

2. Spannung über R4 berechnen -> Knotengleichung für VR4
(V1-VR5-Vbe)/R1 * (1-1/B) - VR4/R4 - (VR4-Vbe)/(B*R3) = 0
VR4 =((V1-Vr5-Vbe)/R1 * (1-1/B) + Vbe/(B*R3))/(1/R4-1/(B*R3)) = 1.517V

Die "Musterlösung" hat also bis zu 2% Fehler!

Autor: fhler (Gast)
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Oh, sorry hatte ich übersehen.

Das ist aber dann auch nicht viel schwerer. Da sind nur 2 Gleichungen
mehr die man aufstellen muss:

1.  Äussere Masche: Ub=I*R1+(I+IB1)*R2
2.  Innere Masche über R1 und RE1: I*R1=B*IB1*Re+0.7

Jetzt hast du 2 Gleichungen und 2Unbekannte => Eindeutig Lösbar

1 Gleichung nach I umstellen => I=(Ub-IB1*R2)/(R1+R2)

In 2 einsetzten:  (Ub-IB1*R2)/(R1+R2)=(B*IB1*RE1+0,7)*1/R1
Jetzt nach IB1 umstellen.....

......Lasse die zwischen schritte weg(zu Faul zum Tippen)....

Lösung:
=>IB1=(UB/(R1+R2)-0,7/R1)*(B*RE1/R1+R2/(R1+R2))^(-1)
=> IB1=1,61uA => IE1=161uA alles andere siehe meine Lösung oben, nur
halt mit den korrigierten werten.




Gruss

Autor: tsweller (Gast)
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Hi fhler,

wo ist denn in der ersten Maschengleichung die Spannung Uce
abgeblieben?.


ts

Autor: fhler (Gast)
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@tsweller

Da kommt kein Uce vor! Ist ja die äussere also nur Ub, I*R1, (I+Ib)R2
Und in der 2 kommt ebenfalls keins vor, 2: I*R1,UBE2, B*IB*RE

Mehr Spannungen kommen in den beiden Maschen nicht vor.



Gruss

Autor: tsweller (Gast)
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Das kannste aber vergessen.

Wenn Uce1 = 0, dann funktioniert das teil nicht.

ts

Autor: fhler (Gast)
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Jetzt sehe ich erst welche Masche du meinst, dachte die beiden äusseren
Widerstände haben die Bezeichnung R1 und R2.

Also R1=R6 , R2=R5 aber hab auch geschrieben das ich die äussere Masche
meinte.

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