Emitter Verstärkerschaltung Verständnisproblem

[Bernd (Gast)]

Hallo,
Ich möchte ein Signal 3MHz mit einem BC547B verstärken.
Dafür habe ich mit LTSpice eine Schaltung gezeichnet, doch noch nicht 
alle Parameter bestimmt. Nun Soll also mein Signal durch die Kapazität 
(Impedanz etwa 0.05 Ohm) eingekoppelt, durch den Transistor verstärkt 
und wieder durch eine Kapazität an meinen Lastwiderstand R=32Ohm 
ausgekoppelt werden.
Der Verstärkungsfaktor A_V soll 10 betragen.

Meine Fragen sind nun:
1.) Kann ich bei 3Mhz den BC547B durch ein kleinsignal ESB ersetzen?

2.) Soll ich die Koppelkapazitäten geringer wählen um noch eine kleinere 
Impedanz zu erzielen?

3.) Ist eine Emitterschaltung überhaupt geeignet oder sollte ich eine 
Basisschaltung wählen?

4.) Wie soll ich meinen Strom I_E wählen? Ich will ja möglichst wenig 
Strom durch meinen Transistor und ein stabiles Ausgangssignal mit einer 
Verstärkung von 10?

5.) Den Widerstand R_4 muss dient doch als Stabilisierung für 
Temperaturschwankungen und der Gleichstromspannungsabfall muss etwa 1V 
betragen?

[Uwe (Gast)]

Invertierung ist egal ?

[Conny G. (conny_g)]

Anfängerfrage von mir:
Was tut der C3, wofür braucht es den?

[Bernd (Gast)]

Hallo,

der C3 dient zum Kurzschliessen der Wechselspannung am Emitter.
Die Invertierung ist egal.

Gruss Bernd

[Dennis S. (eltio)]

Conny G. schrieb:
> Anfängerfrage von mir:
> Was tut der C3, wofür braucht es den?

Du sollst keine fremden Threads kapern... :-P
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204134.htm

[Conny G. (conny_g)]

Ich ändere ja (hoffentlich) nicht das Thread-Thema, möcht nur kurz was 
wissen :-)

[transi (Gast)]

.. ist doch 'ne Kollektorschaltung und keine Emitterschaltung, oder?

[Bernd (Gast)]

Ich denke schon das dass eine Emitterschaltung ist, der Ausgang ist doch 
am Kollektor?

[Dennis S. (eltio)]

Sicher ist das eine Emitterschaltung!

Mal wieder: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm

Gruß Dennis

[Bernd (Gast)]

Ich habe mal das Wechselsignal ESB (C = kzschl.) gezeichnet und den 
Transistor durch sein kleinsignal ESB ersetzt.
Zur Notation:

$$g_m = \frac{dI_C}{dU_{BE}}$$

$$r_{\pi} = \frac{dU_{BE}}{dI_B}$$

$$r_0 = \frac{dU_{CE}}{dI_C}$$

Die Spannungsverstärkung wäre dann doch:

$$A_v = \frac{U_a}{U_e} = -g_m (r_0 || R_3 || R_L) \approx -g_m R_L$$

 Da R_L viel kleiner als r_0 und R_3

Kann ich g_m einfach als

$$g_m = \frac{I_C}{U_T} = \frac{1}{26mV}I_C$$

 wählen?

Kann ich bei 3MHz die Transistorkapazitäten des BC547B vernachlässigen?

Gruss Bernd

[Stefan (Gast)]

Das Verhältnis von R3 zu R4 bestimmt den Verstärkungsfaktor. Zum 
Beispiel R3=1000 Ohm und R4=100 Ohm.

C3 sollte gar nicht vorhanden sein, denn er würde bewirken, dass die 
Verstärkung Frequenzabhängig ist. In realen Schaltungen findet man 
gelegentlich C3, um die Verstärkung für hohe Frequenzen anzuheben, um 
andere nicht-linearitäten auszugleichen. Aber das sind dann wenige pF, 
nicht 1µF.

Die Last wirkt parallel zu R3.

In der Unterhaltungselektronik wählt man den Ausgangswiderstand (R3) 
möglichst klein (z.B. wenige hundert ohm) während die Last hochohmig ist 
(z.B. 50 Ohm). So verändert die Last den Verstärkungsfaktor nur minimal. 
Es gilt annäherungsweise:

V=R3/R4
[c/code]

Aber bei hochfrequenteren Systemen, z.B. TV/Video Signalen muss der Ausgangswiderstand dem Eingangswiderstand der Last entsprechen. Also 75 Ohm Ausgangswiderstand und 75 Ohm Eingangswiderstand bei der Last. Macht zusammen (parallel gerechnet) 37,5 Ohm. Die Last muss bei der Berechnung des Verhältnisses unbedingt mit einbezogen werden, denn sie belastet den Verstärker maßgeblich:
[code]
V= 1/(1/R3+1/Rlast)/R4

[Bernd (Gast)]

Hier noch das ESB, vergessen es anzuhängen.

[transi (Gast)]

Sorry war verwirrt. Liegt bei mir daran, dass der Emitterfolger auch 
Kollektorschaltung genannt wird.
Ganz klar richtig, die Schaltung ist das was in deutsch Emitterschaltung 
genannt wird.

[Stefan (Gast)]

> Kann ich bei 3MHz die Transistorkapazitäten des BC547B vernachlässigen?

Ich kann zumindest mit Sicherheit sagen, dass sie bei 15Mhz Nutzsignal 
nicht vernachlässigbar sind. Für TV/Video Signale nutze ich C3, um das 
zu kompensieren. Der Transistor an sich ist schon Ok.

[Bernd (Gast)]

@Stefan, danke erstmal.
Ich bin ein bisschen verwirrt bei der Spannungsverstärkung:
Wann ist die Spannungsverstärkung

$$V_U = \frac{R_C || R_L}{R_E}$$

 und wann ist sie

$$V_U = g_m R_L$$

Gruss Bernd

[Bernd (Gast)]

Soll ich eine zweit Stufe (Kollektorschaltung) dranhängen (hohe 
Eingangsimpedanz, niedrige Ausgangsimpedanz) um eine Verstärkung von 10 
zu bekommen?

[Bernd (Gast)]

Kann es sein, dass die Spannungsverstärkung vom Kondensator C3 abhängt:
Wenn C3 vorhanden folgt: Wechselspannungskurzschluss und es gilgt:

V_u = -g_m *R_L

Falls C3 nicht vorhanden:

V_u = R_C / R_E

[Georg G. (df2au)]

Bernd schrieb:
> Soll ich eine zweit Stufe (Kollektorschaltung) dranhängen

Bei 32 Ohm Lastwiderstand ist ein Emitterfolger sehr empfehlenswert. Als 
Hausnummer hat er einen Ausgangswiderstand von "Widerstand im Emitter / 
Stromverstärkung"

[Conny G. (conny_g)]

Darf ich fragen: warum das?

[Georg G. (df2au)]

Conny G. schrieb:
> warum das?

Was genau ist dir unklar? Dass ein Verstärker in der skizzierten Form 
für 32Ohm Last viel zu hochohmig ist? Dass der Kondensator über dem 
Emitterwiderstand sinnvoll ist? Dass ein Emitterfolger niederohmig im 
Ausgang ist? Oder, dass man das alles in Spice hervorragend simulieren 
kann?

[Conny G. (conny_g)]

Georg G. schrieb:
> Bernd schrieb:
>> Soll ich eine zweit Stufe (Kollektorschaltung) dranhängen
>
> Bei 32 Ohm Lastwiderstand ist ein Emitterfolger sehr empfehlenswert. Als
> Hausnummer hat er einen Ausgangswiderstand von "Widerstand im Emitter /
> Stromverstärkung"

Sorry, stimmt, war mehrdeutig. Dies meinte ich.