Vorwiderstand einer Darlington Schaltung berechnen

Charly schrieb:
> Die Formel der Verlustleistung müsste ich ja einfach nach Ic2 umstellen
> können und für P = 10 VA einsetzen

10mW!

Die Schaltung ist total bekloppt, die darfst Du Deinem Prof um die Ohren 
hauen.

Über T2 wird immer eine Spannung von UCE2 = UBE2 + UBE1 + UR1 > 1.4V 
anstehen.

Für PT2 = 10mW muss damit IC2 10mW / 1.4V < 7mA sein. Es ist klar, dass 
das bei RE = 50ohm an 10V nicht stimmen kann. Damit fällt der geöffnete 
Zustand schonmal aus.

Bleibt noch der fast geschlossene Transistor. Damit ist UCE2 nahe 10V. 
Bleiben für IC2 = 10mW / 10V = 1mA. URE ist damit 50mV.

Mit den Stromverstärkungen bleiben für IB1 noch 100nA. UR1 = 10V - 0.7V 
- 0.7V - 0.05V = 8.6V. Damit ergibt sich ein R1 = 8.6V / 100nA = 86Mohm. 
Völliger Unsinn.

Ja es ist anzunehmen, dass statt 10mW für T2 10W gemeint sind. Aber ist 
es denn echt so schwer, mal fehlerfreie Aufgabenstellungen zu geben. 
Zumal davon auszugehen ist, dass der Prof die Aufgabe schon hundertfach 
kopiert hat.

Auch mit 10W ist die Schaltung Schrott. Die maximale Verlustleistung mit 
ohmschen Widerstand (gilt nicht für nichtlineare Lasten wie LED) tritt 
bei URE = UCE2 = 1/2 UDD = 5V auf. Bei 5V an 50ohm fliessen dann 0.1A, 
und an T2 und RE fallen jeweils 0.5W ab. Die Leistung über T2 kann nie 
größer 0.5W werden.

=> Du kannst jeden beliebigen Widerstand einsetzen.

Karl schrieb:
> Bleibt noch der fast geschlossene Transistor. Damit ist UCE2 nahe 10V.
> Bleiben für IC2 = 10mW / 10V = 1mA. URE ist damit 50mV.
>
> Mit den Stromverstärkungen bleiben für IB1 noch 100nA. UR1 = 10V - 0.7V
> - 0.7V - 0.05V = 8.6V. Damit ergibt sich ein R1 = 8.6V / 100nA = 86Mohm.
> Völliger Unsinn.

Unsinn ist die Schaltung, die Rechnung nicht.
Man kann noch darüber streiten, ob bei den kleinen Strömen 0.7V für UBE 
angenommen werden darf - es ist nichts spezifiziert.
Ansonsten komme ich zum selben Ergebnis.
Die zweite Lösung mit fast geöffnetem Transistor fordert an T2 50mV UCE 
und einen Strom von fast 200mA, das geht bei der Darlingtonschaltung 
nicht.

U_CE·Ic = 10mW
U_R = R_E·Ic
U = U_CE + U_R = 10V

--> 0.01W = 10V·Ic - 50Ω·Ic²

nach Ic aufgelöst ergibt Ic_1 = 1.005mA und Ic_2 = 199mA.
R1 = (10V-2·UBE-U_R)/(Ic_1/10000)

Die Aufgabenstellung ist Mist. In der Lösung kannst Du die Begründungen 
des Threads verwenden.

Wenn der Prof die Quick and Dirty Lösung haben wollte, dann müßtest Du 
aus der Kenninie den Wert suchen für die passende U_CE 
sättigungsspannung und den zugehörigen Basisstrom und Rückwärts rechnen.

10V 50Ohm, maximal 0,2A, für 10mW, Uce_sat 50mV, (I_B*0,7V 
Verlustleistung des Basisstromes im Transistor sei vernachlässigt);
I_B = 0,2A/beta1
I_B2 = I_B/beta2

Schaltung umzeichnen, 50Ohm Widerstand in den Kollektorkreis legen.

Ja, weiß ich. Die Warscheinlichkeit, dass die andere Schaltung in der 
Klausur dran kommt ist mindestens so hoch, dass gleiche Schaltung mit 
anderen Werten dort auftaucht.

Oder es war doch die an sich Unsinnige Lösung gefragt mit ungefähr 1mA 
durch den Transistor. Am Widerstand fallen 50mV ab, am Transistor 
9.95V*1mA sind fast 10mW, 20uA*0,7V wäre noch durch den Basisstrom 
verursacht. Die Schaltung wäre schön für die Fehlerrechnung (daher 
stammt sicherlich dieses Beispiel eigentlich). Also Lösung von Karl.

Dieter schrieb:
> Die Schaltung wäre schön für die Fehlerrechnung (daher
> stammt sicherlich dieses Beispiel eigentlich).

Wenn man davon ausgeht, dass der hFE von Transistoren ebenso wie die UBE 
temperaturabhängig sind, ist die Rechnung schon Müll, wenn man mit dem 
Finger draufdrückt.

Wenn man dann noch weiss, dass Transistoren nach hFE in Gruppen 
eingeteilt werden, und ein Transistor mit B = 50 in der Gruppe 50 is 
150*, mit B = 200 in der Gruppe 180 bis 400* liegen kann, kommt man mit 
dem errechneten Vorwiderstand von 86Mohm und "guten" Transistoren schon 
locker auf den 6-fachen IC2 und damit auf das 6-fache der gewünschten 
Leistung.

*) angenommene Gruppen, genaueres steht im Datenblatt