Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik untere Grenzfrequenz - das Buch treibt mich zum Wahnsinn


von mauri (Gast)


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Hallo

Ich drehe so langsam wirklich durch. Oben steht Abb. 3.21 Zweistufiger 
NF-Verstärker... und unten Abb. 3.21b Dasselbe als Standard-Schaltbild 
mit komplett anderen Bezeichnungen und Werten (Koppelkondensatoren)...
Und das Buch wurde von Elektronik-Kompendium vorgeschlagen. Entweder bin 
ich zu blöde es zu lesen oder das Buch ist einfach so daneben..

Könnte mir jemand sagen, wie der Autor zu einem fu=40Hz und fo = 80kHz 
kommt?
Nehmen wir von mir aus die Schaltung Abb. 3.21

Ich hätte gemeint fu sei:

fu = 1/(2*pi*C1*Rein)
Rein = R1//R2//rbe
Rein ungefähr R1//R2

fo= 1/(2*pi*C3*Raus)
Raus = R3//rce
Raus ungefähr R3

Ich komme aber nicht auf die genannten Werte

und wofür ist C6 eigentlich

von mauri (Gast)


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Also Schaltung 3.21b meinte ich.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

C6 und R5 bestimmen die obere Grenzfrequenz. Alle 47uF Kondensatoren die 
untere. C2 und C4 zusammen mit den 1kOhm und die anderen 47uF zusammen 
mit den Eingangswiderständen der nachfolgenden Stufen. Die untere 
Grenzfrequenz wird also aus fünf RC-Gliedern bestimmt, die man wie eine 
Reihenschaltung derselben anzusehen hat.

MfG

von mauri (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Hallo,
>
> C6 und R5 bestimmen die obere Grenzfrequenz. Alle 47uF Kondensatoren die
> untere. C2 und C4 zusammen mit den 1kOhm und die anderen 47uF zusammen
> mit den Eingangswiderständen der nachfolgenden Stufen. Die untere
> Grenzfrequenz wird also aus fünf RC-Gliedern bestimmt, die man wie eine
> Reihenschaltung derselben anzusehen hat.
>
> MfG

Woher bzw. wie sieht man das?
Ich verstehe es nicht.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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mauri schrieb:
> Und das Buch wurde von Elektronik-Kompendium vorgeschlagen.

Und wie heißt es?

von ArnoR (Gast)


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mauri schrieb:
> fu = 1/(2*pi*C1*Rein)

Ja.

> Rein = R1//R2//rbe

Ja.

> Rein ungefähr R1//R2

Nein. Rein~rbe


> fo= 1/(2*pi*C3*Raus)

Nein.

> Raus = R3//rce

Ja.

> Raus ungefähr R3

Vorsicht, rce ist nicht sehr groß, da keine Stromgegenkopplung vorliegt.

> Ich komme aber nicht auf die genannten Werte

Natürlich nicht, siehe oben.

von ArnoR (Gast)


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Christian S. schrieb:
> C6 und R5 bestimmen die obere Grenzfrequenz.

Nein. R5 hat praktisch keinen Einfluß auf die obere Grenzfrequenz.

von Helmut S. (helmuts)


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Im Anhang mal die Abhängigkeit der Verstärkung und der Grenzfrequenzen 
in Abghängigkeit des Kollektorstromes von T1. Der Kollektorstrom wird 
mit dem Poti eingestellt. Damit stellt man auch die Verstärkung ein.

Die untere Grenzfrequenz ändert sich um Faktor 3 je nach Potistellung 
während die obere Grenzfrequenz praktisch konstant bei 12kHz bleibt.

Die Schaltung habe ich mit LTspiceXVII simuliert.
http://ltspice.linear-tech.com/software/LTspiceXVII.exe

: Bearbeitet durch User
von mauri (Gast)


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Hannes J. schrieb:
> mauri schrieb:
>> Und das Buch wurde von Elektronik-Kompendium vorgeschlagen.
>
> Und wie heißt es?

Grundschaltungen der Elektronik, Herbert Bernstein

ArnoR schrieb:
> mauri schrieb:
>> fu = 1/(2*pi*C1*Rein)
>
> Ja.

ergibt aber kein fu=40Hz
Sagen wir: 12V/100k = 11*Ib --> dann ist Ib=11uA
rbe=UT/Ib=30mV/11uA=2750Ohm
mit Rein ~ rbe

fu = 1/(2*pi*C1*rbe) = 1,23Hz nicht 40Hz, also weit daneben

>
>> Rein = R1//R2//rbe
>
> Ja.
>
>> Rein ungefähr R1//R2
>
> Nein. Rein~rbe
>

habe ich oben angenommen, stimmt aber nicht mit der Lösung überein


>> fo= 1/(2*pi*C3*Raus)
>
> Nein.

CMiller=C6
ist dann fo
fo= 1/(2*pi*C6*Raus)??

>
>> Raus = R3//rce
>
> Ja.

Warum ist beim zweistufigen Verstärker nicht Raus = rce2//R6??
Laut Ersatzschaltbild hat doch Raus von der ersten Stufe nichts zu tun 
mit Raus der 2. Stufe für die Berechnung der oberen Grenzfrequenz..

>
>> Raus ungefähr R3
>
> Vorsicht, rce ist nicht sehr groß, da keine Stromgegenkopplung vorliegt.

Wieso hängt rce davon ab?
Ich habe doch schon eine Stromgegenkopplung. Davon spricht man ja, wenn 
ein Emitterwiderstand vorhanden ist, von wechselstromgegenkopplung, wenn 
ein Emitterkondensator vorhanden ist und von einer 
spannungsgegenkopplung, wenn der Basisvorwiderstand nicht an der 
Betriebsspannung hängt, sondern an UCE.

>> Ich komme aber nicht auf die genannten Werte
>
> Natürlich nicht, siehe oben.

Auch so nicht...

von ArnoR (Gast)


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mauri schrieb:
> ergibt aber kein fu=40Hz
> Sagen wir: 12V/100k = 11*Ib --> dann ist Ib=11uA
> rbe=UT/Ib=30mV/11uA=2750Ohm
> mit Rein ~ rbe

Die untere Grenzfrequenz der Gesamtschaltung (und die ist wohl gemeint) 
wird nicht am Schaltungseingang (C1/T1) bestimmt.

mauri schrieb:
>>> Raus = R3//rce
>>
>> Ja.
>
> Warum ist beim zweistufigen Verstärker nicht Raus = rce2//R6??

Wer hat denn das gesagt?

mauri schrieb:
> Ich habe doch schon eine Stromgegenkopplung.

Du hast eine Gleichstrom-Stromgegenkopplung, aber keine für 
Wechselstrom, da der RE mit 47µ überbrückt ist. Die 
Parallelgegenkopplung mit R5 reduziert den rce2 merklich.

mauri schrieb:
> CMiller=C6
> ist dann fo
> fo= 1/(2*pi*C6*Raus)??

Nein. Die Millerkapazität wirkt vor allem am Eingang der zweiten Stufe. 
C6 erscheint dort mit der Spannungsverstärkung der zweiten Stufe 
vergrößert und bildet mit dem Knotenwiderstand an der Basis einen 
Tiefpass.

mauri schrieb:
> Auch so nicht...

Falsche Annahmen -> falsches Ergebnis

von mauri (Gast)


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ArnoR schrieb:

>
> mauri schrieb:
>> Ich habe doch schon eine Stromgegenkopplung.
>
> Du hast eine Gleichstrom-Stromgegenkopplung, aber keine für
> Wechselstrom, da der RE mit 47µ überbrückt ist. Die
> Parallelgegenkopplung mit R5 reduziert den rce2 merklich.
>
> mauri schrieb:
>> CMiller=C6
>> ist dann fo
>> fo= 1/(2*pi*C6*Raus)??
>
> Nein. Die Millerkapazität wirkt vor allem am Eingang der zweiten Stufe.
> C6 erscheint dort mit der Spannungsverstärkung der zweiten Stufe
> vergrößert und bildet mit dem Knotenwiderstand an der Basis einen
> Tiefpass.
>


Ok. Könntest du mir vielleicht auch dazu sagen, wie man es berechnet?
Sprich wie sich die Formeln zusammensetzen? Du kannst sie ja gerne oben 
rauskopieren und anpassen. Würde mir sehr helfen.

von mauri (Gast)


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und noch etwas:

ArnoR schrieb:

>
> mauri schrieb:
>> Auch so nicht...
>
> Falsche Annahmen -> falsches Ergebnis

Das mag schon sein, aber wie bereits gesehen hat Helmut S. oben die 
Schaltung simuliert und er kommt auch nicht auf die Werte, die im Buch 
angegeben werden. Siehe Bild ganz oben.

fo= 12kHz = nicht 80kHz
und fu auch nicht

Was sind denn jetzt die richtigen Wert

von ArnoR (Gast)


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mauri schrieb:
> Ok. Könntest du mir vielleicht auch dazu sagen, wie man es berechnet?
> Sprich wie sich die Formeln zusammensetzen?

Du berechnest die Spannungsverstärkung der zweiten Stufe, addierst die 
Rückwirkungskapazität von T2 zu C6 und multiplizierst die 
Gesamtkapazität mit der Spannungsverstärkung, dann addierst du die 
Basis-Emitter-Kapazität von T2 dazu. Damit hast du die am Knoten 
wirkende Kapazität.
Der Knotenwiderstand ist die Parallelschaltung des Ausgangswiderstandes 
der ersten Stufe mit dem Eingangswiderstand der zweiten Stufe.

mauri schrieb:
> Du kannst sie ja gerne oben rauskopieren und anpassen.

Du möchtest wirklich alles serviert bekommen? Du wirst die Sache nie 
verstehen, wenn du dich da nicht selbst durchbeißt.

von mauri (Gast)


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ArnoR schrieb:
> mauri schrieb:
>> Ok. Könntest du mir vielleicht auch dazu sagen, wie man es berechnet?
>> Sprich wie sich die Formeln zusammensetzen?
>
> Du berechnest die Spannungsverstärkung der zweiten Stufe, addierst die
> Rückwirkungskapazität von T2 zu C6 und multiplizierst die
> Gesamtkapazität mit der Spannungsverstärkung, dann addierst du die
> Basis-Emitter-Kapazität von T2 dazu. Damit hast du die am Knoten
> wirkende Kapazität.
> Der Knotenwiderstand ist die Parallelschaltung des Ausgangswiderstandes
> der ersten Stufe mit dem Eingangswiderstand der zweiten Stufe.
>

Ok ich versuche das mal.

> Du möchtest wirklich alles serviert bekommen?

Das stimmt nicht. Mit den Formeln hätte ich gezieltere Fragen stellen 
können, da ich so auf Anhieb sehe, was wie berechnet wird. Bisher wurden 
ja nur textmässige Erklärungen abgegeben und manchmal ist es schwer es 
nachzuvollziehen, besonders als Anfänger.

ArnoR schrieb:

> Du wirst die Sache nie
> verstehen, wenn du dich da nicht selbst durchbeißt.

Da brauchst du dir keine Sorgen machen. ;) Denn hier im Forum wurde mir 
mehrmals vorgeschlagen, ich sollte fertiges Einsetzen, bevor ich es 
überhaupt noch verstanden habe.
Ich setze nämlich auf Verständnis ;)

von mauri (Gast)


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Christian S. schrieb:
> http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/verst_e.html

hatte ich übersehen, ich sehe es mir mal an. ;)
danke

von Helmut S. (helmuts)


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Mit den jeweils 47uF(C2,C4) an den Emitterwiderständen bestimmen diese 
zusammen mit dem niederohmigem Emitterwiderstand re die untere 
Grenzfrequenz.
re = ut/Ic mit ut=26mV
Ich habe mal die Cs an den den Emittern auf 470uF(Faktor 10) vergrößert. 
Die untere Grenzfrequenz ist dabei auf 7 bis 20Ohm gesunken.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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mauri schrieb:
> Ich setze nämlich auf Verständnis ;)

Das ist eine gute Einstellung, allerdings solltest du dich daran 
gewöhnen, dass (tieferes) Verständnis Zeit braucht und mühsame Arbeit 
bedeutet.

mauri schrieb:
> Ich drehe so langsam wirklich durch.

...kennt jeder, ist aber kein Grund in Panik auszubrechen.
Beim Einarbeiten in neue Themenfelder ist es oft so, dass man am Anfang 
so gut wie gar nichts versteht, nach 1 Tag hat man so ganz grob einen 
Überblick wie komplex das ganze Thema doch ist, nach 1 Woche ein 
rudimentäres Verständnis für die Grundlagen und nach 1 Jahr den 
Durchblick.

Das schöne sind die vielen Aha-Erlebnisse, wenn man wieder ein kleines 
Bisschen mehr verstanden hat.

Kopf hoch.

von mauri (Gast)


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Unter diesem vorgeschlagenen Link hier:

http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/verst_e.html#signverst

Gleich unter dem 1. Link:
Signalverstärkung eines Transistors in Emitterschaltung

steht im 2. Satz:
Der oben berechnete Transistorverstärker gibt an einen Lastwiderstand 
von 560 Ω seine maximale Leistung ab.
Der Transistor soll eine Verstärkung von 300 haben.

Jetzt habe ich hier nachgesehen:

http://html.alldatasheet.com/html-pdf/99377/ONSEMI/BC548B/550/3/BC548B.html

Aber wo sieht man wo die höchste Leistung abgegeben wird?
Ich sehe auch bei einem Ic von ca. 25mA ein hfe von nur etwa 1.05 und 
nicht 300?? Figure 1
Irgendwie verstehe ich gar nichts mehr..

von Helmut S. (helmuts)


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> Ich sehe auch bei einem Ic von ca. 25mA ein hfe von nur etwa 1.05 und
nicht 300?? Figure 1

Das ist die relative Stromverstärkung. Diese Kurve musst du z. B. mit 
300 multiplizieren.  Je nach Exemplar kann dieser Faktor zwischen 200 
und 450 sein.

von mauri (Gast)


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Helmut S. schrieb:
>> Ich sehe auch bei einem Ic von ca. 25mA ein hfe von nur etwa
> 1.05 und
> nicht 300?? Figure 1
>
> Das ist die relative Stromverstärkung. Diese Kurve musst du z. B. mit
> 300 multiplizieren.  Je nach Exemplar kann dieser Faktor zwischen 200
> und 450 sein.

ok danke;)

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Figure 1 zeigt die normalisierte Verstärkung. Demnach bedeutet 1 ist der 
Wert, der woanders bereits (als Maximum) angegeben wurde. Abweichend von 
diesem Optimum sinkt die Verstärkung ab.

MfG

von mauri (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Figure 1 zeigt die normalisierte Verstärkung. Demnach bedeutet 1
> ist der
> Wert, der woanders bereits (als Maximum) angegeben wurde. Abweichend von
> diesem Optimum sinkt die Verstärkung ab.
>
> MfG

Laut dem Diagramm wird aber hfe=450 nie erreicht.
Das maximum ist ~1.05 !?

von Helmut S. (helmuts)


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mauri schrieb:
> Christian S. schrieb:
>> Figure 1 zeigt die normalisierte Verstärkung. Demnach bedeutet 1
>> ist der
>> Wert, der woanders bereits (als Maximum) angegeben wurde. Abweichend von
>> diesem Optimum sinkt die Verstärkung ab.
>>
>> MfG
>
> Laut dem Diagramm wird aber hfe=450 nie erreicht.
> Das maximum ist ~1.05 !?

1,05 bedeutet 1,05*450=472,5

von mauri (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> mauri schrieb:
>> Christian S. schrieb:
>>> Figure 1 zeigt die normalisierte Verstärkung. Demnach bedeutet 1
>>> ist der
>>> Wert, der woanders bereits (als Maximum) angegeben wurde. Abweichend von
>>> diesem Optimum sinkt die Verstärkung ab.
>>>
>>> MfG
>>
>> Laut dem Diagramm wird aber hfe=450 nie erreicht.
>> Das maximum ist ~1.05 !?
>
> 1,05 bedeutet 1,05*450=472,5

danke


sorry für die Fragen, aber ich bin gerade hier dran zu lesen:
Die Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe
http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/verst_e.html#rein

Wie kommt man hier auf ein wechselstromverstärkungsfaktor von 244?

Ich habe es mit dIc/dIb versucht, kein Erfolg

Hier der Rechengang:

Im Arbeitspunkt anfangs:
Ic = 26.8mA
IB = 89uA
IE also IE= 26.889mA
UR2 = 2V
URE=1.3V

Dann sei laut Messungen
dUBE = 31.3mV
ib = 58.5uA

URE = 2V-0.7-31.3mV = 1.2687V  -> 0.0313V=RE*diE
diE = 665.96uA
dIb = (89-58.5)uA= 30.5uA

dIc = 635,45uA

beta= dIc/dIb = 20.83??

von mauri (Gast)


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oder kann man das nur messen?

von Helmut S. (helmuts)


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> sorry für die Fragen, aber ich bin gerade hier dran zu lesen:
Die Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe
http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/verst_...

> Wie kommt man hier auf ein wechselstromverstärkungsfaktor von 244?

Weiter oben im Text steht:

Die Wechselstrommessungen ergaben für den Basisstrom iB = 58,5 μA und 
den Kollektorstrom iC = 14,3 mA. Die daraus folgende 
Wechselstromverstärkung beträgt β = 244.

14.3mA/58,5uA = 244

: Bearbeitet durch User
von mauri (Gast)


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Helmut S. schrieb:
>> sorry für die Fragen, aber ich bin gerade hier dran zu lesen:
> Die Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe
> http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/verst_...
>
>> Wie kommt man hier auf ein wechselstromverstärkungsfaktor von 244?
>
> Weiter oben im Text steht:
>
> Die Wechselstrommessungen ergaben für den Basisstrom iB = 58,5 μA und
> den Kollektorstrom iC = 14,3 mA. Die daraus folgende
> Wechselstromverstärkung beträgt β = 244.
>
> 14.3mA/58,5uA = 244

ok vielen Dank

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