Programm zur Berechnung von Emitterschaltung und Kollektorschaltung

probier es mal mit TransistorAmp 1.1 und das ist sogar kostenlos

EMU

EMU schrieb:
> probier es mal mit TransistorAmp 1.1 und das ist sogar kostenlos
>
> EMU

Danke für den Tipp!

http://www.transistoramp.de/download/




Frage:

wenn das Programm bei der Kollektorschaltung einen Ic von 100mA ausgibt 
und die Versorgungsspannung 5V beträgt, kann man dann von einer 
Ausgangsimpedanz von 50 Ohm rechnen (nach U = R * I)?
(vorausgesetzt, der Auskoppel-C ist groß genug dimensioniert)

C-Dan schrieb:
> kann man dann von einer
> Ausgangsimpedanz von 50 Ohm ausgehen (nach U = R * I)?

Fehlerteufel ;O)

Zu den Transistorgrundschaltungen gibt es einfache Näherungsformeln.
Da man bei guter Schaltungsauslegung dafür sorgt, dass die 
Transistordaten sich möglichst wenig auswirken - dann funktioniert es 
mit verschiedenen Typen - stimmen die Näherungsformeln gut: 
Emitterschaltung (mit Emitterwiderstand), Verstärkung ist ~ Rc / Re.
Meist wird mit Gegenkopplung die Verstärkung herunter gesetzt und dabei 
die Nichtliearität und Temperaturabhängigkeit stark verringert.

Deine "Formel" für die Ausgangsimpedanz ist völlig falsch.
Denn die Impedanz ist immer wechselstrommäßig gemeint - hier die 
ÄNDERUNG von Spannung und Strom. Die Ausgangsimpedanz ist der 
Widerstand, der sich ergibt wenn man z.B. den Lastwiderstand ändert, der 
einen Spannungsteiler bildet und so das Ausgangssignal bei Belastung 
verringert.

Es gibt genaue Formeln dafür, jedoch muss man mit den h-Parametern und 
Matrixrechnungen hantieren. Da ist Simulation einfacher - oder halt die 
Näherungsformeln verwenden.

PS:
Der Ausgangswiderstand der Kollektorschaltung wird vom Transistor 
bestimmt und nur wenig vom Widerstand. Die Ausgangsimpedanz kannst du 
Simulieren, wenn du einen kleinen Wechselstrom (Stromquelle!) in den 
Ausgang einspeist.
Dann ist Ra= delta U / delta I. Bspw. 1mA Spitze-Spitze bewirkt 1V 
Spitze-Spitze => Ra = 1K

Alex schrieb:
> PS:
> Der Ausgangswiderstand der Kollektorschaltung wird vom Transistor
> bestimmt und nur wenig vom Widerstand. Die Ausgangsimpedanz kannst du
> Simulieren, wenn du einen kleinen Wechselstrom (Stromquelle!) in den
> Ausgang einspeist.
> Dann ist Ra= delta U / delta I. Bspw. 1mA Spitze-Spitze bewirkt 1V
> Spitze-Spitze => Ra = 1K

Danke für die ausführliche Antwort und die Erklärungen!

Mit welcher einfachen Näherungsformel kann man denn Ra bei der 
Kollektor-Schaltung bestimmen?



Wenn man hier einen niedrigen Ra haben möchte, wird Re auch relativ 
klein, scheint mir...

>> Wenn man hier einen niedrigen Ra haben möchte, wird Re auch relativ
klein, scheint mir...

Der Ausgangswid. der Koll.schaltung ist eh klein (Ohmbereich) - hängt 
aber von der Stromverstärkung (Beta) und vom Basiswiderstand ab.
Zur Überlegung: Wenn die Ausgangsspannung sich verändert, verändert das 
die Basisspannung was eine starke Änderung des Kollektor- => 
Emitterstromes bewirkt. Du kannst in der Kennlinie (Ic über Ube) bei 
deinem gewählten Kollektorstrom heraus lesen um wieviel sich Ic in 
Abhängigkeit von delta Ube ändert => Ra. Beispiel: BC237: Ube= 0,7V => 
Ic= 4mA; Ube=0,8V => Ic= 100mA
Ra= dU / dI = 0,1 / 96emA => 1 Ohm! Versorgung 5V, Ua-Mitte= 2,5V => 
Koll.widerstand für z.B. Ie= 20mA => 125 Ohm!!
(Anmerkung: Das gilt bei einer gleichbleibenden Basisspannung)

Das meinte ich, dass der Koll.widerstand nur indirekt - über den 
Kennlinienpunkt des Ic => Ube - den Ausgangswiderstand bestimmt.
Lese dich doch mal in die Grundschaltungen ein, z.B. Wikipedia.

Alle Rechnungen sind nur Näherungswerte! Da die Transistordaten streuen
(Gleichstromverstärkung BC237-C: 380 - 800!!!).
Zudem hat Ube eine starke neg. Temperaturabhängigkeit.

Der erfahrene "Profi" legt seine Schaltungen so aus, dass sie von 
Transistorschwankungen unabhängig, stabil arbeiten!
Deshalb werden die Grundschaltungen (fast immer) abgewandelt!
Bspw. Emitterwiderstand bei Emitterschaltung...

Hallo,

Danke für die ausführliche Antwort!

Wenn ich Dich richtig verstehe, ist der Ausgangswiderstand bei der 
Kollektorschaltung auch von der Eingangsamplitude abhängig!?!

Ansonsten hier mal eine schematische Skizze meines Bastelvorhabens.

Es soll eine Art "Wellenformmonitor" für Frequenzen bis max. 50MHz sein.
(das Wort Speicheroszilloskop wäre wahrscheinlich zu "hoch" gegriffen)


Als Tastkopf soll versuchsweise erst mal eine Kollektorschaltung zum 
Einsatz kommen.
Mir ist allerdings nicht ganz klar, wie der Ausgangswiderstand 
dimensioniert werden muss.
Wenn er 75 Ohm beträgt und der Abschlusswiderstand R6 ebenfalls im 
Bereich von 75 Ohm liegt, müsste Theoretisch eine optimale Lastanpassung 
vorliegen!?!



Ein Nebenproblem ist übrigens, das der Analog-Digital-Konverter-Eingang 
folgende "Absolute Maximum Ratings" hat:
Analog Input:
-0.3V bis ( VCC + 0.3V)
Bin mir nicht ganz sicher, ob die Kollektorschaltung genug Schutz 
bietet.

Eventuell könnte man auch R3 weglassen, der Emitter und das Koaxkabel 
wären dann über R6 abgeschlossen!?

> Eventuell könnte man auch R3 weglassen, der Emitter und das Koaxkabel
> wären dann über R6 abgeschlossen!?

Nein. Die Ausgangsimpedanz des PN2222 hängt vor allem von der 
Quellimpedanz an RFin ab. Außerdem schwingt der Emitterfolger bei 
kapazitiver Last gern mal. Der Emitterfolger ist daher für sowas nicht 
gut geeignet.

Viel besser ist da die normale Emitterschaltung bei der der 
Kollektorwiderstand gleich dem gewünschten Ausgangswiderstand gewählt 
wird. Damit kann man gleich noch die durch die Anpassung halbierte 
Verstärkung ausgleichen, hat eine vom Eingang unabhängige 
Ausgangsimpedanz und keine Schwingneigung. Der PN2222 ist dann aber 
nicht geeignet, seine Kapazitäten sind zu groß. Nimm den 2N3904 oder 
einen richtigen HF-Transistor.

ArnoR schrieb:
> Viel besser ist da die normale Emitterschaltung bei der der
> Kollektorwiderstand gleich dem gewünschten Ausgangswiderstand gewählt
> wird. Damit kann man gleich noch die durch die Anpassung halbierte
> Verstärkung ausgleichen, hat eine vom Eingang unabhängige
> Ausgangsimpedanz und keine Schwingneigung. Der PN2222 ist dann aber
> nicht geeignet, seine Kapazitäten sind zu groß. Nimm den 2N3904 oder
> einen richtigen HF-Transistor.

Danke für den ausführlichen Tipp!

Wollte ohnehin später noch einen FET vor den Bipo klemmen.

Die Eingangssignale bedürfen allerdings eher einer Abschwächung als 
einer Verstärkung.

Vielleicht kann man dann zwischen den FET und den Bipo noch einen 
Spannungsteiler einfügen bzw. den Source-Widerstand des FETs mit 
jumperbaren "Widerstands-Anzapfungen" versehen?!!

Bei HF-Ts würde ich auf einen 2N708 oder eine BF199 zurückgreifen.