Hallo zusammen, ich habe ein Verständnisproblem zur angehängten Schaltung eines einfachen Class A Verstärkers. Es soll ein AM-Signal (z.B. 1 Vss / 522 kHz) etwa um den Faktor 10 verstärkt werden (10 Vss an RL). Verstärker_I (RC=RL=2.5 kOhm) DC-Arbeitspunkt mit R1=1.5 MOhm auf ca. 10 V eingestellt Verstärkungsfaktor von ca. 10 wird erreicht Ausgangsspannung zwischen 5..15 V DC Verstärker_II (RC=RL=250 Ohm) => identische Schaltung, nur anderer Last- und Kollektor-Widerstand DC-Arbeitspunkt mit R1=150 kOhm auf ca. 10 V eingestellt Verstärkungsfaktor bricht auf 2.5 zusammen Ausgangsspannung zwischen 8.75...11.25 V DC Warum bricht mit abnehmenden Lastwiderstand die Verstärkung ein ? Was kann man dagegen tun ? VG Niedzwiedz
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Klaus Niedzwiedz schrieb: > Warum bricht mit abnehmenden Lastwiderstand die Verstärkung ein ? > Was kann man dagegen tun ? Mit "Verstärkung" meinst du vermutlich die Spannungsverstärkung. Die Frage sollte man anders rum stellen: Warum soll die (Spannungs-)Verstärkung konstant bleiben, wenn sich der Lastwiderstand ändert? Der Transistor macht in erster Linie eine Stromverstärkung; der Ausgang verhält sich wie eine Stromquelle. Wenn du mit diesem Strom einen kleineren Lastwiderstand ansteuerst, dann bekommst du auch eine kleinere Spannung als bei einem größeren Lastwiderstand.
Klaus Niedzwiedz schrieb: > Warum bricht mit abnehmenden Lastwiderstand die Verstärkung ein ? > identische Schaltung, nur anderer Last- und Kollektor-Widerstand Du stellst in den Oszillogrammen die Quellspannung und die Lastspannung dar, aber die Verstärkung ist das nicht, weil du die Spannungsteilung aus Rg und dem Eingangswiderstand übersehen hast. Die niederohmige Schaltung rechts hat einen viel kleineren EIngangswiderstand als die linke, daher kommt an der Basis des Transistors schon viel weniger Pegel an.
Klaus Niedzwiedz schrieb: > Warum bricht mit abnehmenden Lastwiderstand die Verstärkung ein ? Allein schon durch die Tatsache das dein Lastwiderstand (250 Ohm) und C2 (100nF) einen Hochpass mit einer Grenzfrequenz von rund 6.3kHz bilden.
ArnoR schrieb: > Klaus Niedzwiedz schrieb: >> Warum bricht mit abnehmenden Lastwiderstand die Verstärkung ein ? >> identische Schaltung, nur anderer Last- und Kollektor-Widerstand > > Du stellst in den Oszillogrammen die Quellspannung und die Lastspannung > dar, aber die Verstärkung ist das nicht, weil du die Spannungsteilung > aus Rg und dem Eingangswiderstand übersehen hast. Die niederohmige > Schaltung rechts hat einen viel kleineren EIngangswiderstand als die > linke, daher kommt an der Basis des Transistors schon viel weniger Pegel > an. Vielen Dank, das ist die Erklärung ! Hast Du noch eine schaltungstechnische Idee wie man das kompensieren kann ? VG Niedzwiedz
Klaus Niedzwiedz schrieb: > Hast Du noch eine > schaltungstechnische Idee wie man das kompensieren kann ? Welchen Sinn sollen diese Experimente/Dimensionierungsvarianten haben? Du solltest einfach darlegen was du wirklich erreichen willst, dann kann man was dazu sagen.
> Welchen Sinn sollen diese Experimente/Dimensionierungsvarianten haben? > Du solltest einfach darlegen was du wirklich erreichen willst, dann kann > man was dazu sagen. Keinen tieferen Sinn - ich will die Schaltung nur komplett verstehen ! Das ist eine Schaltung aus dem Buch "Bystron/Borgmeyer - Grundlagen der Tecgnischen Elektronik". Im Buch steht sinngemäss, das RC=RL gewählt wird um maximale (Wechselspannungs-)Leistung an den Verbraucher zu bekommen. Gleichzeitig wird durch RC (respektive R1) der DC-Arbeitspunkt bestimmt. Bei der Simulation fiel mir halt auf, das die Spannungsverstärkung mit sinkendem RL stark abnimmt. Es wäre jetzt halt interessant zu wissen, wie man auch bei RL=250 Ohm noch vu=ua/ug=10 erreichen kann d.h. es müsste ein 10fach höherer Kollektor(Wechsel-)strom fliessen. Das sollte der BC547B doch eigentlich können. VG Niedzwiedz
Klaus Niedzwiedz schrieb: > Es wäre jetzt halt interessant zu wissen, > wie man auch bei RL=250 Ohm noch vu=ua/ug=10 erreichen kann... Du könntest mal versuchen, den 10 kOhm-Widerstand am Eingang kleiner zu machen...
> Du könntest mal versuchen, den 10 kOhm-Widerstand am Eingang kleiner zu > machen... Super Idee ! Leider ist der nicht änderbar, steht im Buch für den Innenwiderstand des Generators.
Um unabhängiger von der Last zu werden könnte man eine 2. Stufe als Emitterfolger hinter die Stufe schalten. Ein anderer Weg, wäre es den Verstärker mit Spannungsgegenkopplung, also einem Widerstand vom Kollektor zur Basis aufzubauen.
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Habe jetzt noch ein wenig herumexperimentiert. Mit zwei BC547B in Darlington-Schaltung kann man auch bei RL=250 Ohm noch vu=ua/ug=10 erreichen. Demnach scheint also vu ~ ß*RL/Rein zu sein. Die Darlingtonstufe (ß=ß1*ß2) kann auch bei sinkendem RL die abnehmende Verstärkung vu "kompensieren". VG Niedzwiedz
Du solltest dir deine Strommessung nochmal ansehen. Im Kollektorkreis fließen 35mA, aber im Emitter nur noch 18mA. Über C2 kann nichts fließen und im Basiskreis sind es nur 19µA. Wohin verschwinden die fehlenden 17mA?
ArnoR schrieb: > Du solltest dir deine Strommessung nochmal ansehen. Im Kollektorkreis > fließen 35mA, aber im Emitter nur noch 18mA. Über C2 kann nichts fließen > und im Basiskreis sind es nur 19µA. Wohin verschwinden die fehlenden > 17mA? Doch, über C2 und RL fliesst der AC-Anteil des (Gesamt-)Stromes im Ausgangskreis. Im Snapshot sieht man doch die 17 mA (16.77 mA).
Klaus Niedzwiedz schrieb: > Doch, über C2 und RL fliesst der AC-Anteil des (Gesamt-)Stromes im > Ausgangskreis. Im Snapshot sieht man doch die 17 mA (16.77 mA). Ich dachte es sollen die DC-Ströme sein, weil es für die AC-Ströme nämlich auch nicht passt. Der Emitterstrom macht, vom Eingangssignal gesteuert, den größten Hub und der teilt sich dann am Kollektorknoten in den dIRc und den dIRL auf. Aber bei dir ist das anders.
Klaus Niedzwiedz schrieb: >> Du könntest mal versuchen, den 10 kOhm-Widerstand am Eingang kleiner zu >> machen... > > Super Idee ! Leider ist der nicht änderbar, steht im Buch für den > Innenwiderstand des Generators. So ein Kleinsignal-Transistor in Emitterschaltung hat ganz grob einen Eingangswiderstand von ca. 1 kOhm, je nach Arbeitspunkt. Wenn man den mit einer Quell-Impedanz von 10 kOhm ansteuert, bekommt man damit erst mal einen Spannungsteiler, der das Signal in der Spannung um den Faktor 10 abschwächt. Für eine Gesamtverstärkung von 10 müsste der Transistor also um den Faktor 100 verstärken. Zusätzlich hast du als Last 250 Ohm, also grob 1/4 der Eingangsimpedanz des Transistors. Die Stromverstärkung vom Transistor-Eingang zum Ausgang (an der Last) ist also 400. Das wäre also eine Leistungsverstärkung von 40000 bzw. 46 dB; das ist mit nur einem einzelnen Transistor nicht so einfach machbar, wenn überhaupt.
> Super Idee ! Leider ist der nicht änderbar, steht im Buch für den > Innenwiderstand des Generators. na und? Notfalls Parallelschaltung zweier identischer Generatoren und schon hast Du den Innenwiderstand halbiert. Oder Strom messen und entsprechend belastbaren Widerstand parallelschalten.
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