Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bedeutung von Y21 beim Transistor?


von egon (Gast)


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Hallo,
könnt ihr mir bitte erklären, was ich mir unter dem Parameter Y21 bei 
einem Transistor vorstellen kann. Hier hat mir irgendwie meine Literatur 
nicht weiter geholfen.
Die S-Parameter sind mir von Network-Analyser bekannt.

: Verschoben durch Moderator
von Possetitjel (Gast)


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egon schrieb:

> könnt ihr mir bitte erklären, was ich mir unter dem
> Parameter Y21 bei einem Transistor vorstellen kann.

Google gabudd?

Diverse Fundstellen sagen, dass Y21 schlicht und ergreifend
die (Kurzschluss-)Steilheit ist, d.h. Ausgangsstromänderung
durch Eingangsspannungsänderung (bei kurzgeschlossenem Ausgang).

von egon (Gast)


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Diese Erklärungen haben mir nicht ausgereicht. Google hatte ich 
natürlich auch schon befragt.
Was besagt aber Y21 in einer realen Transistor-Schaltung aus?
Könnt ihr das für mich etwas greifbarer machen?

von Helmut S. (helmuts)


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Y21 beschreibt im Prinzip das Verhältnis Kollektrstom/Eingangsspannung, 
also die Steilheit in mA/V (komplexer Wert).

Y21 Parameter passen besser zu Jfets und Mosfets da diese auch 
physikalisch spannunsggesteuerte Stromquellen sind.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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egon schrieb:
> könnt ihr mir bitte erklären, was ich mir unter dem Parameter Y21 bei
> einem Transistor vorstellen kann.

Stelle dir den Transistor als Vierpol oder korrekter als Zweitor vor. 
Die mathematische Beschreibung kann sehr gut über Matrizen erfolgen. 
Eine der möglichen Darstellungen ist die Y-Matrix. Das Matrixelement Y21 
ist also ein Teil der Y-Matrix. Eine recht gute Darstellung dazu findest 
du hier:
http://eitidaten.fh-pforzheim.de/daten/mitarbeiter/mohr/materialien/ET3/Skript-ET3-Kap04.pdf

von Possetitjel (Gast)


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egon schrieb:

> Diese Erklärungen haben mir nicht ausgereicht. [...]
> Was besagt aber Y21 in einer realen Transistor-Schaltung aus?
> Könnt ihr das für mich etwas greifbarer machen?

Wahrscheinlich nicht... Deine Frage ist exrem unspezifisch.

Die Steilheit sagt aus, um wieviel mA sich der Ausgangsstrom
(=Kollektorstrom, Drainstrom, Anodenstrom) bei einer Änderung
der Eingangsspannung (Basis-, Gate-, Gitterspannung) von
1mV ändert.

Es ist praktisch, die Steilheit als Maß für die Verstärkung zu
verwenden, weil das bei Röhren, FETs und Bipolartransistoren
funktioniert.
Die Stromverstärkung ist u.A. deshalb unzweckmäßig, weil die
nur bei Bipolartransistoren definiert ist; die Spannungs-
verstärkung ist nicht gut geeignet, weil die nicht nur vom
Bauelement und seinem Arbeitspunkt, sondern zusätzlich noch
vom Arbeitswiderstand abhängt.

von Possetitjel (Gast)


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Helmut S. schrieb:

> Y21 Parameter passen besser zu Jfets und Mosfets da diese
> auch physikalisch spannunsggesteuerte Stromquellen sind.

Das ist sachlich richtig, in der Praxis aber nicht so
übermäßig bedeutsam.
In realen Schaltungen sind auch Bipolartransistoren häufig
spannungsgesteuert - einfach weil der Quellwiderstand oft
niedriger als der Eingangswiderstand der Folgestufe ist.

von egon (Gast)


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Danke!

Es geht bei mir um Bipolartransistoren.

Y21 verstehe ich nun als Steilheit, also

Änderung des Kollektorstrom
--------------------------- = Y21 in mA/V
Änderung der Basisspannung

Wenn das so richtig ist, ist mein Frage schon beantwortet.

von Rainer V. (rudi994)


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egon schrieb:
> Wenn das so richtig ist

Ist richtig.

Y21 ist eine der Kenngrößen für Vorwärtsbetrieb (bei kurzgeschlossenem 
Ausgang). Andere Namen für Y21: Steilheit S, Übertragungsleitwert, 
Vorwärtsübergangsleitwert, Transadmittanz vorwärts.

Kleinsignalparameter, Vierpole, Netzwerke:
http://www.hochfrequenzbraune.de/Vierpole.pdf
http://www.antennen-emv.tu-berlin.de/fileadmin/fg13/Lernmaterialien/analog_01_Kleinsignalparameter.pdf
http://www.krucker.ch/Skripten-Uebungen/AnSys/ELA4-NW.pdf

von ArnoR (Gast)


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egon schrieb:
> Was besagt aber Y21 in einer realen Transistor-Schaltung aus?

Nicht sonderlich viel, weil die Steilheit normalerweise gar nicht direkt 
zur Wirkung kommt. Betreibt man den Transistor z.B. mit einer 
Stromgegenkopplung (Basisschaltung/Emitterschaltung mit 
Emitterwiderstand, Emitterfolger), dann wird die resultierende Steilheit 
kaum mehr vom Transistor, sondern im wesentlichen vom Emitterwiderstand 
bestimmt.

Interessant ist außerdem, dass die Steilheit (im gleichen Ap) für alle 
Transistoren näherungsweise gleich ist.

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