Hallo,
ich habe ein paar fragen zu Verstärkerstufe in Emitterschaltung ( Aufbau
habe ich angehängt) .
Damit es leichter ist zu antworten schreibe ich nieder was ich bisher
von der Schaltung verstanden habe.
1. Der linke Kondensator lässt das Wechselsignal durch, den Gleichstrom
der über den Basisvorwiderstand (2,7 Ohm) kommt hingegen nicht, so muss
dieser über die BE Strecke abfließen.
2. Damit wird die Wechselsignalamplitude komplett in den positiven
Bereich gehoben.
3. Der Transistor steuert die ganze Zeit durch und verstärkt das
Gleichstromsignal nun nach der Gleichstromverstärkung B.
4. Am Ausgang hätten wir also eine um B verstärkte Gleichstrom
Amplitude.
5. Man möchte am Ausgang aber wieder ein Wechselstromsignal haben und
deswegen wird der rechte Kondensator eingebaut.
Nun habe ich zwei Fragen:
Ist die Amplitude erst nach dem rechten Kondensator phasenverschoben
oder schon vorher an der Kollektor-Emitter Strecke und warum??
Wodurch wird der verstärkte Gleichstromanteil von dem Kondensator
"herausgefiltert", also wieder so herab gesetzt dass man ein reines
Wechselstromsignal abnehmen kann.
Gruß und Dank für die Beantwortung
Lukas schrieb:
> Ist die Amplitude erst nach dem rechten Kondensator phasenverschoben> oder schon vorher an der Kollektor-Emitter Strecke und warum??
Schon vorher.
Überlege: wenn die Eingangsspannung steigt, dann steigt auch der
Basisstrom und damit der Kollektorstrom. Der Spannungsabfall an RC (3k5)
steigt damit auch und somit wird der Pegel am Kollektor niedriger.
Naja für den Eingang hast du es selbst beschrieben - der C trennt den
Gleichstrom vom Wechselanteil - das passiert am Ausgang natürlich
genauso.
Und die Phasenverschiebung kommt durch die Beschaltung des Transistors -
geht er auf, so zieht er den Kollektor runter zu Masse hin. Ein High am
Eingang wird zu einem Low am Ausgang.
Ist ja quasi wie ein bipolarer Inverter.
- das passiert am Ausgang natürlich
genauso.
Ja genau das verstehe ich nicht! beim heraufheben der Wechselspannung
wird über den Basisvorwiderstand ein Strom hinzugeführt. Der sich mit
dem Wechselsignal addiert und die Amplitude heraufhebt.
Wie geschieht das beim rechten Kondensator Wenn es genauso passiert
müsste ja hier genau dieser Stromanteil (verstärkt natürlich) wieder
herausgenommen werden. Und dies soll wegen dem Kondensator passieren -
aber wie??
Gruß und Dank
Du hast im Emitterzweig ein Wechselspannungssignal mit halt dem
DC-Offset. Dieser DC-Offset wird vom Ausgangs-C zurückgehalten, da er
sich bis zum Gleichspannungswert auflädt und danach keinen weiteren
Strom mehr fließen lässt. Ändert sich jedoch die Spannung, so fließt
wieder ein Strom in den Kondensator rein oder halt raus - somit entsteht
ein Stromfluss durch den Kondensator, den du natürlich am Ausgang hast.
Aber das ganze passiert eben nur wenn sich die Spannung ändert - also
genau das AC-Signal.
AC -> DC-Offset (Arbeitspunkt) mit überlagertem AC -> verstärktes AC
Ok ich glaube wir kommen der Sache näher :-) Danke
Der Kondensator lädt sich bis zum Gleichspannungswert auf ok aber woher
"weis" der das?? Bei genügend großer Kapazität könnte er sich ja
wesentlich höher aufladen?
Oder geht man daher und wählt die Kapazität des Kondensators so dass er
sich gerade bis zum Gleichspannungswert aufladen kann.
Beim Kondensator kommt ja diese Mischspannung an, unterscheiden kann er
ja nicht Gleich oder Wechselstrom es ist doch einfach nur Spannung für
ihn.
Ich habe das jetzt mal sallop dargestellt. :-)
Gruß und Dank
Beim linken Kondensator ist es für mmich wesentlich leichter zu
verstehen weil ja das gleichstromsignal von der anderen Seite kommt und
das Potenzial am rechten Plättchen verändert.
Gruß
Nein, dann hast du den Kondensator nicht verstanden : ) *nicht bös
gemeint*
Der Kondensator läd sich immer!!! bis zu der Spannung auf, die an ihm
anliegt. Ist das Potential gleich, so fließt kein Strom mehr.
Ein größerer Kondensator speichert nur mehr Ladung, er läd sich aber
nicht auf einen höheren Wert auf als ein kleinerer. Es würde nur länger
dauern, ihn aufzuladen - die Wahl des Kondensators bestimmt in der
Anwendung eher die Grenzfrequenz, die der Verstärker noch übertragen
kann.
Stell dir eine Pumpe vor, die kann Wasser maximal bis ins zehnte
Stockwerk pumpen. Mehr schafft sie einfach nicht - oben im zehnten Stock
kann jetzt einer seine Badewanne füllen. Wenn alle im zehnten Stock ihre
Wanne füllen wollen, so geht das auch, nur dauert es länger, bis alle
zehn Wannen oben voll sind. Alternativ könnte auch ein größerer
Wasserstrom fließen, dann würde es schneller gehen. Aber der
Rohrdurchschnitt ist ein Widerstand für das Wasser.
Fakt ist aber, dass wenn die Wannen im zehnten Stock voll sind, Schluss
ist. Das ist quasi die Maximalspannung.
Naja, weiß nicht, ob dir das jetzt hilft, aber weiß sonst nicht, wie ich
es erklären kann.
Der Kondensator weiß nicht, auf was er aufgeladen wird - er läd sich auf
den momentan anliegenden Pegel auf. Aber dies passiert immer durch einen
Stromfluss in die eine oder andere Richtung. Und dieser Stromfluss am
Ausgang ist halt das AC-Signal vom Eingang.
Es ist das ständige Umladen auf den neuen Spannungswert.
Ok die analogie ist gut hehe wie für mich gemacht.
> Der Kondensator weiß nicht, auf was er aufgeladen wird - er läd sich auf
den momentan anliegenden Pegel auf. Aber dies passiert immer durch einen
Stromfluss in die eine oder andere Richtung. Und dieser Stromfluss am
Ausgang ist halt das AC-Signal vom Eingang.
Aber ist der momentan anliegende pegel nicht das verstärkte
Ausgangssignal. Phasenverschoben, um die Gleichstromverstärkung B größer
und rein im Positiven Spannungsbereich??
Gruß und Danke für die Mühe!!
Also sehe ich das richtig, dass du den Eingangskreis verstehst?
Durch den 2k7-R fließt ein definierter Basistrom in den Transistor, er
ist also grundsätzlich schonmal auf und bewirkt ein verstärkten
Stromfluss in seinem Kollektor-Kreis. Ist alles in Ruhe, so liegt an der
Basis eine Konstante Spannung an. Diese liegt natürlich auch auf der
rechten Seite des linken Kondensators. Er hat sich mit diesem Potential
aufgeladen und es fließt kein Strom durch ihn - weil: aufgeladen auf
momentanen Wert.
Am Ausgang ist es ähnlich. Durch den Konstanten Strom hat sich auch hier
ein konstantes Spannungsverhältnis gebildet, welches am Kondensator
anliegt. Auch er ist geladen und es fließt kein Strom durch ihn. Am
Ausgang ist kein Stromfluss zu messen.
Jetzt wackeln wir an der Eingangsspannung. Nehmen wir die positive
Halbwelle des Signals. Durch die Erhöhung der Spannung am Eingang fließt
ein Strom in den Kondensator, weil er sich den neuen
Spannungsverhältnissen anpassen muss. Da dieser Strom immer in einem
Kreislauf fließt, geht er durch den 1k-R in den Transistor - Der
Gesamtstrom durch die Basis ist nun höher, da der Ladestrom des ELKOs
sich mit dem Ruhestrom addiert. -> Der Transistor antwortet mit einem
erhöhten Kollektorstrom - das heißt, er zieht den Kondensator im Ausgang
runter - er zieht den Strom aus dem Kondensator, wodurch sich sein
Potential verändert. Diese Potentialveränderung geht einher mit einem
Stromfluss vom Ausgang in den Transistor. Daher auch die
Phasenverschiebung.
Selbiges kannst du dir jetzt mit der negativen Halbwelle vorstellen. Nur
dass das alles entgegengesetzt passiert, weil der Transistor zugeht,
weil Ruhestrom-Signalstrom = weniger Basisstrom -> Strom geht in den
Kondensator rein, bis er wieder das neue Potential angenommen hat.
Unterm Strich siehst du jedoch, dass der Kondensator nur auf
SpannungsÄNDERUNGEN reagiert, also ausschließlich bei AC-Signalen ein
Strom fließt. Von einer Gleichspannung siehst du somit am Ausgang nichts
mehr.
Die Gleichspannung dient quasi nur dazu, die negativen Halbwellen für
den Transistor verbeitbar zu machen - und sie liefert natürlich auch den
Strom für die Verstärkung.
"Die Spannung kann an einem Kondensator nicht springen" - der Strom
schon. Das ist ein wichtiger Satz, den du dir merken solltest. Er muss
sich durch einen Stromfluss der Spannung anpassen.
Analog dazu kann bei einer Spule der Strom nicht springen, die Spannung
jedoch schon.
Hmmmmm,
es ist zwar schon ein bissl her, dass ich mich mit Transistoren
beschäftigt habe, aber so wie die Schaltung ausgelegt und dimensioniert
ist, bezweifle ich sehr stark, dass die Schaltung überhaupt als
Verstärker arbeitet. (d.h. keine Verstärkung, keine Phasenverschiebung)
Die Schaltung ist so nicht geeignet, um einen gescheiten Arbeitspunkt
einzustellen. Lege doch mal den 1K Basisvorwiderstand nach Masse, dann
würde es nämlich schon funktionieren.
Gruss
Andi
Hallo,
ich hab mal zwei Tage Pause gemacht und mich mit diesem Stoff garnicht
beschäftigt. Das und die richtig gute Erklärung haben es glaube ich
gebracht.
Ausschlaggebend war die beschreibung im Ruhezustand (Also ohne
Eingangssignal) Der Ruhestrom erzeugt an beiden Kondensatoren das
gleiche Potenzial. Dieses kann vom Kondensator aber nicht auf der
anderen Seite wieder abgegeben werden das es sich ja um ein stets
anliegendes Signal "dauerzustand" handelt.
Nun kommt das Eingangssignal dazu; am linken Kondensator kommt es auf
der rechten Seite plus dem Wert vom Ruhestrom wieder raus. Schwingung
plus Ruhezustand. Am rechten Kondensator kommt auch die Schwingung dazu.
Aber nur sie wird auf der rechten Seite weitergegeben. Da die rechte
Seite des rechten Kondensators im Ruihezustand einen "neutralen Wert"
hat schwingt sie mit der selben Amplitude um diesen - was herauskommt
ist ein reines Wechselstromsignal.
Auch die Erklärung für die Phasenverschiebung kann ich voll
nachvollziehen. Bloß steht in dem Buch, das ich zur Verfügung habe, dass
die Phasenverschiebung auch ohne dem Kondensator zustande käme und zwar
so:
Der Spannungsfall am 3,5 Ohm R hat den gleichen zeitlichen Verlauf wie
der Kollektorstrom. Die Spannung Uce (und das ist ja die die wir
letzendlich abnehmen) ist die Differenz zwischen der Spannung Ub und der
Spannung Ur3,5.
Würde man den Zeitlichen Verlauf von Uce getrennt darstellen würde man
erkennen dass der Verlauf um 180° phasenverschoben ist.
Ist nun das Buch oder Dennis im Recht???
Gruß und vielen vielen Dank bisher!!!!
Ohne Kondensator kommt die zustande, da deine Schaltung generell
invertierend arbeitet. Würdest du unter dem Emitter abgreifen, dann
würde die Sache anders aussehen.
Ich hab mir deinen Text grad zweimal durchgelesen, also den Teil zum
Ende hin, kann das aber grad nicht so nachvollziehen.
Kondensatoren bewirken natürlich auch eine Verschiebung, aber ich denke
die wird bei dieser simplen Schaltung grad nicht im Vordergrund stehen.
Ich habe mal zur verdeutlichung das .png angehängt.
Aber wenn die Phasenverschiebung auch ohne Kondensator zusande käme. Wie
soll ich dieses hier dann einordnen??
"Der Transistor antwortet mit einem
erhöhten Kollektorstrom - das heißt, er zieht den Kondensator im Ausgang
runter - er zieht den Strom aus dem Kondensator, wodurch sich sein
Potential verändert. Diese Potentialveränderung geht einher mit einem
Stromfluss vom Ausgang in den Transistor. Daher auch die
Phasenverschiebung."
Gruß und besten Dank
Denk dir doch mal alle Bauteile weg außer den Transistor und die
Versorgungsspannung, die am Kollektor anliegt. Der Ausgang ist immernoch
da wo er ist.
Wenn du einen Strom in die Basis schickst, so öffnet der Transistor und
"verbindet" quasi seinen Kollektor mit dem Emitter. Der Ausgang ist also
dann mit dem Emitter verbunden, also auf GND-Potential.
HIGH am Eingang -> LOW am Ausgang ...und umgekehrt
Phasenverschiebung um 180°. -> Inverter
Fließt kein Strom in die Basis, so sperrt der Transistor (das sind jetzt
die Extremfälle von ganz auf oder ganz zu). Wenn keine Verbindung
zwischen Ausgang und GND ist, gibt es nurnoch die Verbindung zu Vcc. Ein
LOW am Eingang ist also ein HIGH am Ausgang.
Ich glaub ich muss auch zugeben, dass ich als Lehrer nicht die geeignete
Person wäre, um anderen was zu erklären - das habe ich schon öfter
gemerkt...:-)
Ok ich habs,
jetzt verstehe ich dass die Schaltung generell invertierend arbeitet.
Also wäre die Erklärung aus dem Buch richtig (als eine Möglichkeit)
gelten und die die du geliefert hast. (die Schaltung ohne Kondensator
betreffend)
Aber jetzt bauen wir in die Schaltung noch den rechten Kondensator mit
ein. Der würde ja das hoch und runterziehen verhindern und für diesen
Fall wäre nur die Erklärung aus dem Buch passable???
Gruß und Dank
Ach noch ein kleiner Tipp zum Kondensatorverständnis:
Kondensator-Analogie im Wasser-Modell.
Stelle dir ein Rohrstück vor, dass eine eingebaute Gummimembran hat.
Diese Membran ist begrenzt dehnbar (Kapazität begrenzt).
----------------------------------------
||
|| <- Membran
||
----------------------------------------
Und jetzt überlege dir mal, wie sich dieses Gebilde verhält.
Vielleicht ist es so etwas plastischer, was ein Kondensator macht....
Gruß
Mandrake
Danke Mandrake für einen Technik-behindi wie mich ist das gut :-),
würde aber unbedingt gern noch wissen ob folgendes richtig ist:
>Ok ich habs,>jetzt verstehe ich dass die Schaltung generell invertierend arbeitet.>Also wäre die Erklärung aus dem Buch richtig (als eine Möglichkeit)>gelten und die die du geliefert hast. (die Schaltung ohne Kondensator>betreffend)>Aber jetzt bauen wir in die Schaltung noch den rechten Kondensator mit>ein. Der würde ja das hoch und runterziehen verhindern und für diesen>Fall wäre nur die Erklärung aus dem Buch passable???
Gruß und Dank
Sorry, war jetzt weg den Abend über. War im Kino - GUCKT EUCH BLOß NICHT
DEN FILM "MÄNNER DIE MIT ZIEGEN FI**EN" oder so ähnlich an. Ich bin
einfach nur weggepennt.
Mit dem Rohr kannse dir das ja wirklich gut vorstellen. Du kannst ja
quasi jeden Stromverlauf durch ein Wassermodell darstellen.
Egal, muss jetzt erstmal ins Bett, bin froh, dass ich nicht als letzter
noch schlafend im Sitz gesessen habe. Alter... das Geld hätt ich auch
einfach im Klo runterspülen können.
Gute N8
Dennis E. schrieb:
> Jetzt wackeln wir an der Eingangsspannung. Nehmen wir die positive> Halbwelle des Signals. Durch die Erhöhung der Spannung am Eingang fließt> ein Strom in den Kondensator, weil er sich den neuen> Spannungsverhältnissen anpassen muss. Da dieser Strom immer in einem> Kreislauf fließt, geht er durch den 1k-R in den Transistor - Der> Gesamtstrom durch die Basis ist nun höher, da der Ladestrom des ELKOs> sich mit dem Ruhestrom addiert.
bis hierher alles richtig :-)
-> Der Transistor antwortet mit einem
> erhöhten Kollektorstrom - das heißt, er zieht den Kondensator im Ausgang> runter
und das stimmt eben nicht, der Kollektorstrom wird kleiner!
Da der Arbeitspunkt schlecht gewählt ist, fließt ja schon im Nullpunkt
(Ib=0,8mA, Ic=0,8mA ==>keine Stromverstärkung ) fast der maximale
mögliche Kollektorstrom. Wenn sich nun der Ib erhöht, erhöht sich der
Strom nur im Emitterwiderstand dementsprechned und der Spannungsabfall
am Emitterwiderstand wird größer. Dadurch wird dann die
Kollektorspannung am Transistor größer ==> Spannungsabfall über
Kollektorwiderstand wird kleiner ==> Kollektorstrom wird kleiner!
Würdest Du die Schaltung z.b. so Dimensionieren:
- Basisvorspannungswiderstand = 240k ohm
- Kollektrowiderstand = 470 ohm
- Emitterwiderstand = 150 ohm
Dann würde alles so funktionieren, wie du es beschrieben hast.
Gruss
Andi
Emitterschaltung.jpg
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