Hallo, gibt es eigentlich einfache Computer-Programme zur Berechnung von Transistorschaltungen, speziell Emitterschaltung und Kollektorschaltung? Stehe als Hobbybastler gelegentlich vor dem Problem und löse es meist durch ausprobieren verschiedener Bauteilwerte auf dem Steckbrett. Berechnen ginge wahrscheinlich schneller...
C-Dan schrieb: > gibt es eigentlich einfache Computer-Programme zur Berechnung von > Transistorschaltungen, speziell Emitterschaltung und Kollektorschaltung? > > Stehe als Hobbybastler gelegentlich vor dem Problem und löse es meist > durch ausprobieren verschiedener Bauteilwerte auf dem Steckbrett. > > Berechnen ginge wahrscheinlich schneller... Noch schneller geht "über den Daumen peilen". :-) Aber wenn Du rechnen lassen willst, nimm ein beliebiges Simulationsprogramm. Gruss Harald
probier es mal mit TransistorAmp 1.1 und das ist sogar kostenlos EMU
C-Dan schrieb: > Stehe als Hobbybastler gelegentlich vor dem Problem und löse es meist > durch ausprobieren verschiedener Bauteilwerte auf dem Steckbrett. Dann darfst Du aber nicht damit rechnen, dass die Schaltung mit einem anderen Exemplar des Transistors und bei anderen Temperaturen auch noch funktioniert. Das Gleiche gilt auch beim Rechnen oder Simulieren, wenn nur mit den typischen Werten gearbeitet wird. Gruß Dietrich
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!?!
Angehängte Dateien:
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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.
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