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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Miller-Effekt und Basisschaltung


Autor: Andreas (Gast)
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Hallo,
Ich habe eine Frage bezüglich dem Miller-Effekt in Basisschaltungen.
In Literatur und Internet habe ich bisher nichts passendes dazu 
gefunden, deswegen frage ich mal hier.

In einem Transistor in Basisschaltung gibt es parasitäre Kapazitäten, 
nämlich 3 Stück - zwischen BE, BC und CE.

Hier die erste Frage:
Wird die Eingangsspannung geändert, fällt diese zum größten Teil am 
Vorwiderstand zum Emitter ab, allerdings nicht ganz. Diese kleine 
Potentialänderung am Emitter hat eine größere Stromänderung zwischen 
Basis-Emitter zur Folge. (Richtig?)

Bin ich jetzt im hochfrequenten Bereich, spielen die parasitären 
Kapazitäten eine Rolle, da sie im schlechtesten Fall gegenkoppeln 
können.
Schicke ich z.B. eine negative Eingangsspannung Richtung Emitter, kann 
ein größerer Strom durch den Transistor fließen.
Dies hat aber auch eine negative Spannungsänderung am Ausgang zur Folge, 
weil über R_L mehr Spannung abfällt.
Jetzt zur einer Frage: Warum "stört" die Kapazität zwischen Kollektor 
und Basis nicht?
Und warum stören die anderen Kapazitäten auch nicht?

Meistens ist diese Frage viel zu schnell abgehandelt - ich würde es aber 
gerne genauer wissen. Vielleicht stehe ich auch nur auf der Leitung.

Und noch eine Frage zur Basisschaltung: Warum ist die Basisschaltung 
stromgegengekoppelt?

Danke schonmal.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Andreas schrieb:
> Jetzt zur einer Frage: Warum "stört" die Kapazität zwischen Kollektor
>
> und Basis nicht?

Bei der Basisschaltung tritt der Miller-Effekt nicht auf. Bei der 
Emitterschaltung ist die Basis der Eingang und der Kollektor der 
Ausgang.
Zwischen beiden hast du 180 Grad Phasenverschiebung. An der 
Basis-Kollektorkapazität steht jetzt die um die Spannungsverstärkung 
höhere Spannung an. Das kann man am Eingang jetzt so sehen das diese 
Kapazität um die Spannungsverstärkung grösser ist. Bei der 
Basisschaltung ist die Basis aber Wechselspannungmässig geerdet. So 
liegt also die Emitter-Basis Kapazität wie auch die Basis-Kollektor 
Kapazität einseitig an Masse. Dein Generator am Eingang sieht damit nur 
die einfache Basis-Emitter Kapazität und nicht wie bei der 
Emitterschaltung die um die Spannungsverstärkung grössere Kapazität. 
Auch im Ausgangkreis hast du nur die einfache Kollektor-Basiskapazität 
liegen. So kommen bei der Basis-Schaltung nur die einfache Kapazitäten 
zu tragen.


Gruss Helmi

Autor: oszi40 (Gast)
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...kurz weil eine Basisschaltung am Eingang wesentlich niederohmiger 
ist, fällt die Kapazität weniger ins Gewicht.

Autor: Andreas (Gast)
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Ok,
also Millereffekt, weil 180 Grad Phasenverschiebung -> Q=C*U, I=dU/dt*C, 
der Strom, der zurückgekoppelt wird hängt also von der Spannungsänderung 
nach der Zeit ab -> damit erhalt ich dann wegen der Verstärkung eine 
|vu+1|-fache Eingangskapazität.
Und das ist relativ blöd für Verstärkerschaltungen im HF-Bereich, weil 
dieser Strom zurückgekoppelt wird und somit mein Eingangssignal und 
damit das Ausgangssignal verfälscht.

Bei der Basisschaltung habe ich noch Probleme mit der Begründung 
wechselspannungsmäßig an Masse. Klar ist, dass die Basis an Masse liegt, 
aber nach I=dU/dt*C ist doch egal, ob die Basis nun an Masse liegt, oder 
nicht? Der Strom würde doch trotzdem bei hohen Frequenzen den Weg über 
die Kapazität nehmen.

oszi40 meint der Eingangswiderstand sei klein - das macht für mich mehr 
Sinn, weil bei einem kleinen Eingangswiderstand die Kapazität nicht so 
stark ins Gewicht fällt (Komplexer Widerstand r_BE||C_BE).

Zwischen Basis und Kollektor ist der Widerstand nun aber groß, die 
Kapazität existiert, aber der Miller-Effekt tritt nicht auf.
Die Ausgangsspannung ändert sich mit der Frequenz der Eingangsspannung, 
ein Strom fließt somit über die Basis-Kollektor-Kapazität ab.

Mir ist noch nicht ganz klar, warum das nicht so viel ausmacht, wie bei 
der Emitterschaltung (außer Phasendrehung, aber die Kapazität sollte 
zumindest um die Spannungsverstärkung angehoben sein).

Danke schonmal und sorry, falls ihr das schon geschrieben habt - ich 
habs nicht ganz kapiert.

Gruß Andreas.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Andreas schrieb:
> Bei der Basisschaltung habe ich noch Probleme mit der Begründung
>
> wechselspannungsmäßig an Masse.

Die Basis ist bei der Basisschaltung die Bezugsgrösse. Auch wenn die 
über einen Spannungsteiler in einer realen Schaltung nicht direkt auf 
Masse liegt. In einer realen Schaltung ist dafür ein Kondensator von der 
Basis nach Masse zu schalten.

> oszi40 meint der Eingangswiderstand sei klein

Das ist so auch richtig. Du must aber auch den Innenwiderstand der 
Quelle mit berücksichtigen.


Uein ----- Rg -------+----+--- Emitter
                     |    |
                    CEB   re
                     |    |
                    GND   GND


> Zwischen Basis und Kollektor ist der Widerstand nun aber groß, die
> Kapazität existiert, aber der Miller-Effekt tritt nicht auf.
> ein Strom fließt somit über die Basis-Kollektor-Kapazität ab.

Parallel zu inneren Kollektorwiderstand hast du aber noch deinen 
äusseren Kollektorwiderstand. Und der bestimmt mit der Kollektor-Basis 
Kapazität die Grenzfrequenz deines Ausgangskreises.

>aber die Kapazität sollte
>zumindest um die Spannungsverstärkung angehoben sein

Die Ausgangkapazität nicht die bleibt wie sie ist.

Gruss Helmi

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