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Verstärker und Widerstände
Gast
#3238254
Hallo, ich habe den Unterschied zwischen Ausgangswiderstand und Lastwiderstand einer Mosfet-Verstärker Schaltung (z.B. in Sourceschaltung) nicht verstanden... Oder sind das zwei Begriffe für den selben Wert? Irgendwie blicke ich bei den Widerstandsbegriffen allgemein nicht ganz durch: -Eingangs -Innen -Aussen -Ausgangs -Last Welche sind die relevanten? Vielen vielen Dank schonmal !
Gast
#3238307
Wenn du die Verstärkerschaltung im Kleinsignalbetrieb als Vierpol betrachtest, so hast du eingangs- und ausgangsseitig Widerstände. Der Eingangswiderstand eines Verstärkers gibt an, wie groß der Eingangsstrom bei gegebener Eingangsspannung wird, also Wenn die Signalquelle 10mV/600 Ohm hat und Ri ebenfalls 600 Ohm beträgt (nur als Beispiel), dann "sieht" der Verstärker eingangsseitig 5mV aufgrund des Spannungsteilers. Der Ausgangswiderstand gibt an, um welchen Betrag die Ausgangsspannung unter die Ausgangs-Leerlaufspannung sinkt, wenn du einen Ausgangsstrom entnimmst: Der Lastwiderstand ist die zu versorgende Last (z.B. Lautsprecher, etc...) und hängt zum Ausgangswiderstand in Serie (oder auch parallel, wenn du das Stromquellen Ersatzschaltbild für den Ausgang verwendest). Beispiel: Angenommen die Spannungsverstärkung für den Verstärker beträgt 100. Bei Ra=600 Ohm und einer Last von 600 Ohm hast du damit Ua0=500mV und ein Ua=250mV. Die Ein- und Ausgangswiderstände bewirken also, dass die Signal-Spannung von 10mV nur um einen Faktor 25 statt 100 verstärkt wird, obwohl der Verstäker V=100 hat: Das ist natürlich zu berücksichtigen.
Gast
#3238572
Ok. Das hat mir weitergeholfen um die Problemstellung zu verstehen. 1. Kann der Drain Source-Leitwert des Verstärkertransistors Teil des Lastwiderstandes sein? Oder eher des Ausgangswiderstandes? 2. Du benutzt oben Ri für den Eingangswiderstand. Kann man annehmen, dass dann Eingangswiderstand und Innenwiderstand das gleiche meinen? Wenn du zwei Komponenten miteinander verbindest, dann hast du oft ein Ding, das irgendwas erzeugt, also eine Quelle, und ein Ding, das davon irgendwas abbekommt, also ein Verbraucher. Bezogen auf Spannungsquellen denkt man sich den "Sender" zerlegt in eine ideale Spannungsquelle, die unabhängig davon, welchen Strom man ihr entnimmt, immer die gleiche Spannung erzeugt und einen Quellwiderstand, der mit der Spannungsquelle in Reihe geschaltet ist. Er repräsentiert die nicht idealen Eigenschaften, daß nämlich eine Spannungsquelle nicht beliebig Strom liefern kann, ohne daß dabei die Spannung abfällt oder zusammenbricht. Der Quellwiderstand wird auch Innenwiderstand genannt. Die ideale Spannungsquelle dagegen hat einen verschwindenden Quellwiderstand, also 0Ohm. Wenn man jetzt an diese Spannungsquelle, also ideale Spannungsquelle plus Quellwiderstand in Reihe, einen Verbraucher oder eine Last anschließt, wird ein Stromkreis geschlossen und ein Spannungsteiler gebildet. Der Spannungsteiler besteht aus Quellwiderstand und Lastwiderstand und macht, daß am Verbraucher nur noch ein Teil der Spannung der idealen Spannungsquelle ankommt. Quellwiderstand, Ausgangswiderstand und Innenwiderstand meinen dasselbe und gehören zur Quelle. Lastwiderstand bzw. Eingangswiderstand gehören zum Verbraucher. Eingangswiderstand ist also nicht gleich Innenwiderstand. Dein FET hat jetzt einen Eingangswiderstand, weil er mit seinem Eingang für eine Quelle eine Last darstellt. Er hat aber auch einen Ausgangswiderstand (Quellwiderstand, Innenwiderstand), weil er am Ausgang wie eine Quelle arbeitet und eine Last treiben kann.
Gast
#3238906
Pauline93 schrieb: > 2. Du benutzt oben Ri für den Eingangswiderstand. Kann man annehmen, > dass dann Eingangswiderstand und Innenwiderstand das gleiche meinen? Ich war da schlampig: mit Ri meinte ich eigentlich Re, den Eingangswiderstand (I für Input) Pauline93 schrieb: > 1. Kann der Drain Source-Leitwert des Verstärkertransistors Teil des > Lastwiderstandes sein? Oder eher des Ausgangswiderstandes? Der ist Teil des Ausgangswiderstandes. Die Last ist immer das was du anschließt bzw. versorgen möchtest. Vorausgesetzt wir reden über eine klassische Sourceschaltung, dann liegt aus Kleinsignalsicht der Drain-Source Leitwert des FETs (Rds) parallel zur Last, genauso wie dies für Rd der Fall ist. Für die Berechnung der Verstärkung nimmt man dann die Parallelschaltung: V_u = -S * (R_L || Rds || Rd) Der Ausgangswiderstand ist Ra = Rds || Rd Der Eingangswiderstand (rgs = unendlich vorausgesetzt) Re = R1 PS: Für MOSFETs geht das genauso.
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Gast
#3242255
Vielen Danik soweit. Ich habe als Merkregel mitgenommen, dass man die Spannungsverstärkung einer Verstärker-Grundschaltung berechnet indem man Setilheit mal Lastwiderstand nimmt (?). Der hier benutzte Lastwiderstand entspricht aber nicht dem einer angeschlossen Last, oder? Ich denke man meint hier mehr den Ausgagnswiderstand und ggf einen dazu geschalteten Widerstand einer nachflgenden Last oder?
Gast
#3242473
ja, so kann man es sagen; ich persönlich würde mir das aber nicht auf diese Art merken wollen: Die Details hängen nämlich vom Kontext ab, bei Gegenkopplung ist die Verstärkung nicht mehr S*R sondern sieht anders aus. Konkrete Aussagen können nur für eine konkrete Grundschaltung gemacht werden. Grundsätzlich kann man einen Verstärker ausgangsseitig immer auf eine Ersatz-spannungs- oder -stromquelle abbilden und der Ausgangswiderstand liegt dann in Serie (bzw. parallel) zum Eingangswiderstand der nächsten Stufe oder einer Last. Beispiel: Emitterstufe mit S, Rc, RL. "unbelastete" Spannungsverstärkung: Vu = - S * Rc Ausgangswiderstand: Ra=Rc bei Last hat man am Ausgang (Spannungsteiler): Ua' = Ua0 * RL/(RL+Ra) = -S*Ue*Rc * RL/(RL+Ra) = -Ue S * (RL || Rc). Ob man schon vorher erkennt, dass der "wirksame" Lastwiderstand die Parallelschaltung Rc || RL ist, oder dies mit einem Spannungsteiler berücksichtigt, ist Geschmackssache. "Formal" richtiger ist wohl letzteres. Es kommt natürlich das gleiche raus. Pauline93 schrieb: > Setilheit mal Lastwiderstand nimmt Senilheit? >Der hier benutzte Lastwiderstand entspricht aber nicht dem einer >angeschlossen Last, oder? Dann sage bitte auch nicht "Lastwiderstand" dazu, sondern lieber "effektiver Lastwiderstand". Denn "Lastwiderstand" und "Ausgangswiderstand" sind davon völlig verschiedene Größen. "Lastwiderstand" meint ausschließlich den Verbraucher und "Ausgangswiderstand" ausschließlich die Quelle, also deinen FET. Was du brauchst, ist aber eine "Kombination" aus beiden, eben den "effektiven Lastwiderstand", und wie man den berechnet, hängt von der konkreten Schaltung ab. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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