Moin zusammen, im Folgenden möchte ich auf einen interessanten Aspekt bei Transistoren und Elektronenröhren eingehen, wenn diese als Verstärker beschaltet und eingesetzt werden. Wenn man sich in die Halbleiterschaltungstechnik einarbeitet und sich speziell mit den bipolaren Transistoren und den Feldeffekttransistoren als Verstärker näher beschäftigt, fällt einem auf, dass diese im Verstärkerbetrieb informationserhaltend sind bzw. arbeiten. Mit "informationserhaltend" meine ich, dass die Information im Eingangssignal, das verstärkt werden soll, im verstärkten Ausgangssignal enthalten ist. Ebenso verhält es sich bei der Elektronenröhre als Verstärker. Auf den ersten Blick würde ich bei Transistoren die Informationserhaltung ablehnen. Die Effekte im Halbleiter, die Ladungsträgerinjektion und die Beschleunigung über den Kollektor-Basis-pn-Übergang sind doch sehr komplex, als dass sie eine Signaländerung, die die Information erhält, verstärken aber in ihrer Art und Weise gleich lassen. Ist die Lösung des Problems bzw. die Informationserhaltung die sogenannte "Linearität"? Wenn ein System eine lineare Übertragung besitzt, verändert es dann die Signalinformation nicht? Und deshalb geschieht die Aussteuerung des Transistors im linearisierten Arbeitspunkt? Ein Beispiel aus dem Alltag: Wäre ein Kugelventil eines Wasserhahnes linear? Das heißt, jede Art der Bewegung des Hahnes, jede Änderung in der Bewegung und damit jede Information steckt als Information weiterhin (in anderer Art) im ausströmenden Wasser, beispielsweise in der Strömungsgeschwindigkeit? Gruß
Linear braucht die Kennlinie nicht zu sein, es reicht, wenn sie monoton ist.
Gast
#4609225
Stefan H. schrieb: > Mit "informationserhaltend" meine ich, dass die Information im > Eingangssignal, das verstärkt werden soll, im verstärkten Ausgangssignal > enthalten ist. Das "Enthaltensein" bedarf einer Definition, wenn das kein philosophisches Geschwurbel werden soll.
Gast
#4609248
Wenn Du Heino über einen Röhrenverstärker spielst, verstehst Du den Text und erkennst die Melodie. Mit einem Transistorverstärker laut TE nicht. Messtechniker werden aber mühelos nachweisen, dass Röhrenamps mehr am Original ändern als Transistoramps. Um das umdrehen zu wollen, muss man schon in sehr merkwürdigen mentalen Welten schweben...
Etrick schrieb: > Wenn Du Heino über einen Röhrenverstärker spielst, verstehst Du den Text > und erkennst die Melodie. Mit einem Transistorverstärker laut TE nicht. Ich habe die Röhre nicht speziell beschrieben, aber über den Transistor sage ich doch, dass es geht, eben aufgrund der Linearisierung. Bei beiden geht es. Gruß
Gast
#4609311
Stefan H. schrieb: > Wenn man sich in die Halbleiterschaltungstechnik einarbeitet und sich > speziell mit ... > ..., fällt einem auf, dass ... Bei allem Respekt: woher willst du das wissen? An deiner Wortwahl ist zu erkennen, dass du dich noch NICHT eingearbeitet hast. Nach deinen bisherigen Postings scheint es auch sehr unwahrscheinlich, dass du das tun wirst. Gib uns doch die Chance, auf dem richtigen Niveau zu antworten und sage uns, welche Lehrbücher du besitzt: in Grundlagen der Elektrotechnik und (Halbleiter) Schaltungstechnik. Welche davon hast du durchgearbeitet. Welche Ausbildung hast du(, vor allem Mathematisch gesehen)? Elektrotechnische Lehre abgeschlossen? Abitur? Das was du hier so hochtrabend als "interessante Aspekte" diskutieren willst, das sind Grundlagen, die einem bei aufmerksamen Lesen in den Einführungsbüchern sehr rasch klar werden. Interessanterweise werden solche Dinge auch den Technikern, die sich ohne viel theortische Vorbildung vor allem praktisch in das Gebiet vertiefen, schnell klar. Arbeite mal ein paar seröse Lehrbücher durch. Vorschlag für die Suche und Auswahl: Google, Literaturangaben Wikipedia, Amazon usw.
Tom schrieb: > Das "Enthaltensein" bedarf einer Definition, wenn das kein > philosophisches Geschwurbel werden soll. Informationserhaltend meint, das die Form des Eingangssignals nicht geändert wird. Es gibt keine Verzerrungen des Eingangssignals und es kommen keine neuen Frequenzen dazu. Gruß
Gast
#4609321
Stefan H. schrieb: > Es gibt keine Verzerrungen des Eingangssignals und es > kommen keine neuen Frequenzen dazu. Die passenden Annahmen nennt man Kleinsignal. Das gilt schon sehr schnell nicht mehr... Nichtlinearitäten fügen gern mal neue Frequenzen hinzu und Verzerren das Eingangssignal. https://de.wikipedia.org/wiki/Kleinsignalverhalten https://de.wikipedia.org/wiki/Total_Harmonic_Distortion https://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionspunkt ...
Ah, der Meister ist mit dem Oszilloskop überfordert und eilt in die Gesprächstherapie...
Ok, aber philosophisch gesehen ist es richtig, dass der Informationserhalt in der Linearität liegt. Linearität, oder annähernde Linearität, erzeugt eine Proportionalität, die die Form eines Eingangssignal beispielsweise nur in der Amplitude ändert. Gruß
Gast
#4609327
Tom schrieb: > Das "Enthaltensein" bedarf einer Definition, wenn das kein > philosophisches Geschwurbel werden soll. Vielleicht ersetzt du "Enthaltensein" durch "nicht im Rauschen des Ausgangs untergehen". So handhaben das jedenfalls Empfänger für Funksignale. Dieser eher praxisnahen Betrachtungsweise fehlt allerdings der philisophische Touch.
Gast
#4609330
>aber philosophisch gesehen ist es richtig,
Solche Betrachtungen gibt es in der Elektrotechnik nicht.
Das ist das gute daran. Es gibt nur Fakten.
holger schrieb: > Solche Betrachtungen gibt es in der Elektrotechnik nicht. > Das ist das gute daran. Es gibt nur Fakten. Ok, richtig ist es, dass der Informationserhalt in der Linearität liegt. Linearität, oder annähernde Linearität, erzeugt eine Proportionalität, die die Form eines Eingangssignal beispielsweise nur in der Amplitude ändert. Gruß
Gast
#4609337
Stefan H. schrieb: > Informationserhalt ... kann auch 0 oder 1 sein. Da Dein Steckenpferd Fourier heißt, wirst Du es sicher anders betrachten als wir. https://de.wikipedia.org/wiki/Fourier-Analysis
Noch anders gefragt: Richtig ist es, dass der Signalform-Erhalt in der Linearität liegt. Linearität, oder annähernde Linearität, erzeugt eine Proportionalität, die die Form eines Eingangssignal beispielsweise nur in der Amplitude ändert. Gruß
Stefan H. schrieb: > aber philosophisch gesehen ist es richtig, dass der Informationserhalt > in der Linearität liegt. Nein. > Linearität, oder annähernde Linearität, erzeugt > eine Proportionalität, die die Form eines Eingangssignal beispielsweise > nur in der Amplitude ändert. Nein. Das ist kein Ergebnis der Linearität, sondern es ist deren Definition. Wenn nach Deiner Sichtweise durch eine Nichtlinearität Informationen verloren gingen, dürfte es nicht möglich sein, diese Informationen jemals wieder aus dem nichtlinearen Signal zu rekonstruieren. Dummerweise ist dies jedoch möglich, nämlich durch Anwendung der jeweiligen Umkehrfunktion f'(x). Dabei werden sogar die bei der "Entlinearisierung" mittels f(x) entstandenen Oberwellen sogar wieder entfernt. f'(f(x)) = x (Achtung: f' sei die Umkehrfunktion, nicht die Ableitung. f^-1(x) wäre wesentlich schlechter lesbar und ebenso missverständlich.) Mathematisch gesehen gibt es natürlich Grenzen, sowohl hinsichtlich der Eigenschaften von f(x) als auch f'(x), d.h. jede der Funktionen muss für den relevanten Wertebereich und Definitionsbereich eineindeutig sein. Die gilt z.B. dann, wenn die jeweilige Funktion sowohl stetig als auch monoton ist. In der Praxis bedeutet jede Umwandlung elektrischer Signale natürlich auch eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Abstandes, wodurch Informationen verloren gehen können. Dies trifft auf lineare Vorgänge aber auch zu.
Gast
#4609345
Mit Philosophie hat das überhaupt nichts zu tun. Was ein Signal ist, ist Teil der Systemtheorie und Signalverarbeitung und es gibt objektive Merkmale. Nur hat der liebe Hackbusch das bei seiner "tieferen Einarbeitung" irgendwie "übersehen" und wieder mal nur ein Hundertstel von dem Zehntel verstanden, was er gelesen hat. Peter hat die "straight-forward" Antwort mit der Forderung nach "Monotonie" gegeben, aber die nützt ihm gar nichts und der Thread ist wieder mal, was alle Hackbusch-Threads sind: Gefasel um Aufmerksamkeit zu kriegen - Erkenntnisgewinn ist bei keinem seiner Threads erkennbar.
Wie versteht man denn dann das Bild: https://de.wikipedia.org/wiki/Nichtlineares_System#/media/File:%C3%9Cbertragung_nichtlinear.svg
Stefan H. schrieb: > aber philosophisch gesehen ist es richtig, dass der Informationserhalt > in der Linearität liegt. Nein, das ist völlig falsch, und das wurde auch schon gesagt. Strenge Monotonie genügt.
Sven B. schrieb: > Stefan H. schrieb: >> aber philosophisch gesehen ist es richtig, dass der Informationserhalt >> in der Linearität liegt. > > Nein, das ist völlig falsch, und das wurde auch schon gesagt. Strenge > Monotonie genügt. Danke, strenge Monotonie, weil man in jedem Arbeitspunkt die Tangente anlegen kann und dann für kleine Aussteuerungen annähernde Linearität hat? Gruß
Nein, weil streng monotone Funktionen immer injektiv sind und das ist das wesentliche dafür dass keine Information verloren geht. Andersrum sind m.W. alle stetigen injektiven Funktionen streng monoton.
Aber das die Linearität die Signalformerhaltung erzeugt, stimmt doch, oder? Warum linearisiert man sonst durch eine Tangente den Arbeitspunkt? Gruß
Ja das stimmt, aber Erhaltung der Signalform hat nur tangential mit der Erhaltung der darin enthaltenen Information zu tun ... denk doch mal nach, Mensch :/
Josef von Silizium schrieb: > Stefan H. schrieb: >> Wenn man sich in die Halbleiterschaltungstechnik einarbeitet und sich >> speziell mit ... > >> ..., fällt einem auf, dass ... > > Bei allem Respekt: woher willst du das wissen? Die Tatsache, dass der Transistor verstärkt und vor allem, dass er signalform-erhaltend verstärkt ist nicht ohne weiteres sofort klar und keine triviale Tatsache. Letzten Endes verstehe ich nicht, wieso der Transistor ein Signal formgetreu verstärken kann.
> Letzten Endes verstehe ich nicht, wieso der Transistor ein Signal formgetreu
verstärken kann.
Bezüglich Spannungsverstärkung ist der Transistor stark nicht linear
(e-Funktion). Man darf dann den Transistor halt nur wenig
aussteuern(10mV) um näherungsweise eine brauchbare Linearität zu
gewährleisten oder man sorgt durch Gegenkopplung für ausreichende
Linearität. Bei entsprechnder Gegenkopplung ist auch eine Ansteuerung
mit größeren Signalen(z. B. 1Volt) möglich.
Statt reiner Gegnkpplung bietet sich auch eine Schaltung mit 2
Transistoren als Differenzverstärker an. Damit erhält man eine
tanh-Funktion. Diese ist in einem deutlich größeren Bereich brauchbar
linear als ein Einzeltransistor mit seiner e-Funktion.
Gast
#4609459
Stefan H. schrieb: > Die Tatsache, dass der Transistor verstärkt und vor allem, dass er > signalform-erhaltend verstärkt ist nicht ohne weiteres sofort klar und > keine triviale Tatsache. Wie das mit den Transistoren und ihrer Verstärkung ist, hätte ein normal lesebegabter Schüler mit wenig Aufwand in kürzester Zeit aus Lehrbüchern herauslesen können. Dass du bestimmte Fragen, wie nach deiner Vorbildung, nach deinen Fachbüchern und danach, wieviel du davon auch durchgearbeitet hast, nicht beantwortest, fällt auf. Das scheint ja einen besonderen Grund zu haben.
Josef von Silizium schrieb: > Dass du bestimmte Fragen, wie nach deiner Vorbildung, nach deinen > Fachbüchern und danach, wieviel du davon auch durchgearbeitet hast, > nicht beantwortest, fällt auf. Das scheint ja einen besonderen Grund zu > haben. Bin Master-Student EIT und fast fertig (10. Semester, Energietechnik-Vertiefung).
> Letzten Endes verstehe ich nicht, wieso der Transistor ein Signal > formgetreu verstärken kann. Weil er dafür gebaut ist? :-))
Conny G. schrieb: >> Letzten Endes verstehe ich nicht, wieso der Transistor ein Signal >> formgetreu verstärken kann. > > Weil er dafür gebaut ist? :-)) Das ist die Scheiße in der E-Technik, da wird mitunter zwecks der Umsetzung akzeptiert.
Bzgl der Linearität hast Du wohl grad einen Endlosschleife im Gehirn oder einen Tick. Es wurde ja schon mehrmals gesagt, dass keine Linearität vorliegt und für die Grundeigenschaft der Transformation zunächst mal die strenge Monotonie der Abbildungsfunktion entscheidend ist. Insofern hat sich die Diskussion keinen Millimeter weiterbewegt und man kann Dir nicht helfen, wenn Du nicht zuhören und neue Informationen verarbeiten kannst. Die Leute hier von Deiner Meinung zu überzeugen wird nicht gelingen, wenn sie falsch ist.
Ich begreife es nicht. Tut mir Leid.
Stefan H. schrieb: > Ich begreife es nicht. Tut mir Leid. Irgendwie ist der Kern Deiner Frage noch nicht klargeworden. Ist es eine mathematische Frage oder eine physikalische? Also ist die Frage, wie man den Transistor mathematisch verstehen soll oder wie das physikalisch funktioniert, dass er so transformiert?
Stefan H. schrieb: > Bin Master-Student EIT und fast fertig (10. Semester, > Energietechnik-Vertiefung). Echt? Ein Meister der verlorenen Grundlagen.
Stefan H. schrieb: > Bin Master-Student EIT und fast fertig (10. Semester, > Energietechnik-Vertiefung). Soso... Und bei "Grundlagen der Elektronik" war der Transistor inkl. Aufbau & Funktionsweise, Kleinsignal- & Großsignal-Ersatzschaltbild, Vier-Quadranten-Kennfeld, Arbeitspunkte und Grundschaltungen nicht mit dabei?
Stefan H. schrieb: > Energietechnik-Vertiefung). Vertiefung? Kabelgraben ausheben? MfG Paul
Paul B. schrieb: > Stefan H. schrieb: > >> Energietechnik-Vertiefung). > > Vertiefung? > > Kabelgraben ausheben? > > MfG Paul Ja, früher mußte der Energie-Ing. hoch hinaus. Heute ist's eher unterirdisch.
Hans F. schrieb: > Stefan H. schrieb: >> Bin Master-Student EIT und fast fertig (10. Semester, >> Energietechnik-Vertiefung). > > Soso... Und bei "Grundlagen der Elektronik" war der Transistor inkl. > Aufbau & Funktionsweise, Kleinsignal- & Großsignal-Ersatzschaltbild, > Vier-Quadranten-Kennfeld, Arbeitspunkte und Grundschaltungen nicht mit > dabei? Wurde alles abgedeckt. Aber sehr schlecht bis gar nicht erklärt. Aus heutiger Sicht ein Auffrischungskurs für Dozenten, also für Leute, die alles schon beherrschen. Tja, dann hat man null Ahnung und lernt nur, rechnen zu können. Das einzig gute, fast nur alte Klausuren. Irgendjemand hat die dann... und man besteht mit guten Noten und hat Null Ahnung. Problem jetzt: Zu Studium beginn 90% Interesse, jetzt 400% (vor allem HF-Technik) aber Null Grundlagen, Null Fundament.
Gast
#4609491
Information ist nicht "Form" irgendeines Signals. Information ist Entropie. Entropie verschwindet nicht, sondern wird sogar mehr. Information wird nicht weniger. Shannon und Boltzmann sind sich näher, als mancher vermuten würde.
Also muss man zwischen Information und Signalform absolut trennen? Gruß
Gast
#4609493
Josef von Silizium hat dich höflich gefragt, im Beitrag #4609311: > ... sage > uns, welche Lehrbücher du besitzt: in Grundlagen der Elektrotechnik und > (Halbleiter) Schaltungstechnik. Welche davon hast du durchgearbeitet. und daraufhin hast du eine merkwürdige Art, bestimmte Fragen unbeantwortet zu lassen, an den Tag gelegt - selbst nach einer zweiten höflichen und freundlichen Nachfrage. Mit diesen fehlenden Antworten zeigst du sehr konsequent ein bestimmtes Verhalten.
Übertreib' mal nicht! Halbleiter-Schaltungstechnik von Schenk, Göbel, Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik. Gruß
Moin, Stefan H. schrieb: > Übertreib' mal nicht! Halbleiter-Schaltungstechnik von Schenk, > Göbel, > Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik. > > Gruß Ich hatte mal einen Prof., der hat gesagt: "Es reicht nicht, ein Klavier zu haben, man muss auch drauf spielen koennen." Er hat das damals im Angesicht von durch ihre programmierbaren Taschenrechner voellig ueberforderten Studenten gesagt. Aber es scheint mir auch fuer Buecher und sogar fuer das Studieren ansich zu gelten, insbesondere bei solchen Aussagen hier: Stefan H. schrieb: > Wurde alles abgedeckt. Aber sehr schlecht bis gar nicht erklärt. Aus > heutiger Sicht ein Auffrischungskurs für Dozenten, also für Leute, die > alles schon beherrschen. > Tja, dann hat man null Ahnung und lernt nur, rechnen zu können. Das > einzig gute, fast nur alte Klausuren. Irgendjemand hat die dann... und > man besteht mit guten Noten und hat Null Ahnung. Naja, es finden sich ja genug, die meinen, den Erklaerbaer machen zu muessen. SCNR WK
An welcher Hochschule erreicht man damit Level 10?
Gast
#4609559
Stefan H. schrieb: > Das ist die Scheiße ... Stefan H. schrieb: > Übertreib' mal nicht! Na, welche Emotionen kommen denn da zum Vorschein? Da rate ich dringend zur Selbstreflexion. Stefan H. schrieb: > Halbleiter-Schaltungstechnik von Schenk, Göbel, > Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik. Das heisst, du besitzt im 10. Semester 2 ganze Stück Bücher zu dem Thema. Die Frage, die du immer noch konsequent unbeantwortet lässt, war die, wieviel du davon auch in die Tiefe gehend durchgearbeitet hast. In die Tiefe gehend heisst verstehen und handelnd umsetzen, nicht: sich Antworten oder REchenschemata für die Prüfung einzuprägen. Versuche doch bitte, das detailliert und ernsthaft zu beantworten. Die Antwort könnte aufschlussreich sein und den Sinn deiner intensiven Beschäftigung mit Anfängerfragen im 10. Semester deutlich machen.
Josef von Silizium schrieb: > Das heisst, du besitzt im 10. Semester 2 ganze Stück Bücher zu dem > Thema. Nicht nur zu dem Thema, sondern überhaupt. Der Trend geht ja zum Zweitbuch.
Hp M. schrieb: > Josef von Silizium schrieb: >> Das heisst, du besitzt im 10. Semester 2 ganze Stück Bücher zu dem >> Thema. > > Nicht nur zu dem Thema, sondern überhaupt. > Der Trend geht ja zum Zweitbuch. Ach, Bücher sind doch voll 80er.
Sind youtube-Links eigentlich zulässige Quellenangaben?
Hi Stefan. Hast Du den Oszillografen schon zurückgeschickt, weil Du da doch nichts mit anfangen kannst und Deine Screenshots im Forum erklärt und ausgewertet haben möchtest? Stefan H. schrieb: > Die Effekte im Halbleiter, die Ladungsträgerinjektion und die Beschleunigung > über den Kollektor-Basis-pn-Übergang sind doch sehr komplex... Und in der Röhre gibt es keine Beschleunigung zwischen Kathode und Anode?
Quatsch, ist ein super Gerät. Werde mir die Bedienung Stückchen für Stückchen aneignen. Klar, das ist das Prinzip der Elektronenröhre. Auch hier wieder die Frage, wie das Gitter genau so viele Elektronen beim Durchgang zur Anode hindert (bei leistungloser Ansteuerung), dass das Eingangssignal (Steuersignal) in seiner Form nicht geändert wird. Gruß
Guck mal, extra für dich in einfacher, verständlicher Form: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenr%C3%B6hre#Kennlinie_der_Verst.C3.A4rkerr.C3.B6hre
Stefan H. schrieb: > Noch anders gefragt: > > Richtig ist es, dass der Signalform-Erhalt > in der Linearität liegt. Linearität, oder annähernde Linearität, erzeugt > eine Proportionalität, die die Form eines Eingangssignal beispielsweise > nur in der Amplitude ändert. > > Gruß Wird man automatisch so wenn man lange Genug KB Threads ließt? P.S. Ich sehe gerade dass der Meister persönlich anwesend ist. Dann könnt ihr euch ja jetzt gegenseitig befruchten und die normalen Menschen können sich wieder der Realität widmen .;-)
Nachdem hier jetzt nicht nur der Sinn, sondern auch der Umgangston entgleist ist, habe ich mir die Freiheit genommen, den Beitrag zu melden. Wer mit einer kaum zu überbietenden Penetranz sinnfreie Fragen stellt, der sollte bei frechen Antworten nicht so Dünnhäutig sein, gell Stefan? Und Du, Kurt: hau ab in Deinen eigenen Thread!