Transistor Grundschaltung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:16 Sa 08.01.2011 | | Autor: | farnold |
Hi,
ich verzweifle gerade an den 3 Grundschaltungen eines npn-Transistors. So wie ich das verstanden habe ist die Grundschaltung nach dem gewählten Bezugspunkt des Transistors gewählt. Also wäre schon ein einziger Transistor der an zwei Spannungsquellen angeschlossen ist eine Grundschaltung (z.B. Kollektorgrundschaltung)?
Nun lese ich aber immer wieder, dass man unter einer Kollektorschaltung folgendes versteht:
http://www.elektronikinfo.de/techpic/strom/emitterfolger.gif
Warum ausgerechnet so? Ich sehe immer wieder genau diese Schaltung wenn ich nach Kollektorschaltungen suche.
Oder ist jede beliebige Schaltung( Widerstände, Kondensatoren und Inuktivitäten beliebig in der Schaltung verteilt) die einen Transistor in Kollektorschaltung besitzt eine Kollektorschaltung?
(Egal in welcher Grundschaltung ich den Transistor betreibe, so kann ich mithilfe der einen Spannungquelle immer den Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor beeinflussen?)
viele Grüße,
fa
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:20 Sa 08.01.2011 | | Autor: | qsxqsx |
...ich hatte vor einiger Zeit mal hier eine Frage gestellt, wo denn genau der Unterschied zwischen Kollektor-und Emitterschaltung sein soll, da ein npn ja theoretisch symetrisch aufgebaut ist. Blieb aber unbeantwortet - ich glaube niemand weiss es; ). Vielleicht hast du mehr Glück...
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> Es geht immer darum, welcher der drei Anschlüsse des
> Transistors auf einer festen Spannung liegt. In dieser
> Schaltung ist der Kollektor mit der Spannung [mm]U_B[/mm] verbunden,
> daher ist es eine Kollektorschaltung. Eine Änderung der
> Basisspannung führt zu einer Änderung des Stroms vom
> Kollektor zum Emitter.
>
> Bei der Emitterschaltung ist der Emitter an eine feste
> Spannung angeschlossen, bei der Basisschaltung die Basis:
> ![[]](/images/popup.gif) https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Transistorgrundschaltungen.
hallo,
ich frage mich schon lange, wie diese schaltung dann an ihren namen kommt: emitterschaltung mit stromgegenkopplung
http://www.elektroniktutor.de/analog/emitter.html#igegen
weil dort die spannung ja nicht fest ist
die dortige erklärung "Die Schaltungstyp bleibt weiterhin eine Emittergrundschaltung, da der Emitter der Betriebsmasse am nächsten liegt" finde ich ziemlich dürftig, könnte genauso dann als kollektorschaltung betitelt werden
gruß tee
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 09:03 So 09.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo tee,
bei all diesen Transistorschaltungen muss man sauber zwischen der Arbeitspunkteinstellung und dem Kleinsignalverhalten unterscheiden. Die von Dir erwähnte Seite beschreibt hauptsächlich die Arbeitspunkteinstellung. Das Ganze ist aber trotzdem noch eine Emitterschaltung, da, wie Du auf der Seite weiter unten sehen kannst, der Emitter für das zu verstärkende Signal die gemeinsame Elektrode zwischen Eingangs- und Ausgangssignal ist und auf konstantem Potential liegt.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:00 So 09.01.2011 | | Autor: | farnold |
Was mir bei den Grundschaltungen immer noch unklar ist ist folgendes:
Jeder Transistor besitzt ja einen differentiellen Eingangs- und Ausgangswiderstand.
Der Eingangswiderstand berechnet sich dabei durch [mm] r_{BE} [/mm] = [mm] \Delta U_{BE} [/mm] / [mm] \Delta I_{B}
[/mm]
Jetzt habe ich gelesen, dass der Eingangswiderstand vom Emitter(vor)widerstand [mm] R_{E} [/mm] abhängt (bei einer Kollektorschaltung). Warum ist dies so?
Etwa weil durch den Emitter(vor)widerstand der Basisstrom oder die Basis-Emitter-Spannung beeinflusst wird und damit auch der Eingangswiderstand (Kennlinie ist ja keine Gerade)?
Wozu brauche ich den Eingangs- Ausgangswiderstand eines Transistors in einer Schaltung?
Wird damit der Transistor vereinfacht als 2 differentielle Widerstände dargestellt/betrachtet durch die der Strom fließt?
Was ist der Unterschied zwischen einem Eingangswiderstand eines Transistors und dem Eingangswiderstand einer Schaltung (z.B Kollektorschaltung)?
viele Grüße,
fa
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:27 Mo 10.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo fa,
im Gegensatz zur Elektronenröhre lässt sich der Transistor ja nicht stromlos ansteuern und so suchte man nach einer Größe zur Charakterisierung der Belastung der Eingangsspannungsquelle. das ist der von Dir erwähnte differentielle Widerstand. Dieser existiert immer, unabhängig von der Grundschaltung, in der der Transistor betrieben wird. Je nach Grundschaltungstyp kommen dann noch andere Widerstände hinzu und bei der Kollektorschaltung ist es nun mal der Emitterwiderstand, der sich hier bemerkbar macht, verstärkt um den Stromverstärkungsfaktor [mm] \beta [/mm].
Für den Transistor selbst gibt es mehrere Ersatzschaltbilder, die meistens mit gesteuerten Stromquellen arbeiten und in denen dann gerade die Widerstände auftauchen, die Du erwähnst. Das ist eine Frage der Modellbildung und der Entscheidung, wie genau so ein Transistorerschaltbild die Realität widerspiegeln soll.Die differentiellen Widerstände tauchen in diesen Ersatzschaltbildern auf, aber es kommt, je nach Komplexität, noch einiges dazu.
Dann sollte jetzt auch klar sein, was der Unterschied zwischen dem Eingangswiderstand des Transistors und dem Eingangswiderstand der Schaltung ist. Ich habe hier noch das Buch von Tietze-Schenk "Halbleiterschaltungstecnik" stehen, dort kannst Du recht schön den Einfluss der einzelnen Größen verfolgen. Der Transistor und seine Grundschaltungen werden dort auf gut 30 Seiten besprochen.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 03:52 Di 11.01.2011 | | Autor: | farnold |
Hallo,
ich hoffe ich rede jetzt keine absoluten schwachsinn - ich befürchte es aber. :(
heißt das nun, dass der Eingangswiderstand der Schaltung grob gesagt die Gesamtimpedanz aller Impedanzen sind, durch die der Eingangsstrom (der Spannungsquelle [mm] U_{Ein} [/mm] ) geht.
Was ich damit meine ist folgendes:
Ich habe z.B. meine Kollektorschaltung (ohne Emitterwiderstand). Von dieser Zeichne ich mir eine einfache Wechselstromersatzschaltung und erkenne, dass am "Eingangsstrom" (= der Strom, der von der Eingangsspannungsquelle ausgeht) der Basisspannungsteiler und der differentielle Eingangswiderstand des Transistors beteiligt sind. Also kann ich mit diesen 3 Werten meinen "Eingangswiderstand der Schaltung" bestimmen.
(Innenwiderstand der Spannungsquelle wird vernachlässigt)
Kann ich nun auch sagen, dass der Eingangswiderstand des Basisspannungsteilers auch wieder die Gesamtimpedanz der beiden Widerstände ist, die eben diesen Spannungsteiler bilden?
Handelt es sich beim Begriff des Eingangswiderstandes also einfach um eine Zusammenfassung der beteiligten Widerstände,Kondensatoren zu [mm] \underline{einer}(Gesamt)Impedanz.
[/mm]
viele Grüße,
fa
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:49 Di 11.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo fa,
da interpretierst Du jetzt wirklich etwas zu viel hinein. Der differentielle Widerstand ist durch den Transistor als Bauelement gegeben, der Eingangswiderstand des Transistors hängt von der Art der Grundschaltung ab und der Eingangswiderstand der Schaltung von der Charakteristik der Gesamtschaltung. Dies sind drei unterschiedliche Größen, die sich aber durchaus gegenseitig beeinflussen können.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:15 Di 11.01.2011 | | Autor: | farnold |
Hi,
ich dachte bisher immer, dass der differentielle Widerstand der Eingangswiderstand des Transistors sei, also in unserem Skript steht Eingangswiderstand: [mm] r_{BE} [/mm] = [mm] \delta [/mm] U / [mm] \delta [/mm] I
Bei der Kollektorschaltung gibt es ja nun eine Formel die besagt, dass der Eingangswiderstand [mm] \beta [/mm] * [mm] R_{Emitterwiderstand} [/mm] ist. Meint man damit nun [mm] r_{BE} [/mm] oder den Eingangswiderstand des Transistors? (Müsste ich dann für den Eingangswiderstand des Transisotrs nicht auch den differentiellen Widerstand mit einbeziehn?)
Ich habe jetzt im Internet folgendes gefunden:
"Die Eingangsimpedanz Ze einer Kleinsignalschaltung ist die Impedanz zwischen den Eingangsklemmen für ein kleines Wechselspannungssignal."
Das spricht ja dafür, dass die Eingangsimpedanz gerade das ist was ich oben geschrieben habe, also eine Art Zusammenfassung der Widerstände zu einem Gesamtwiderstand (natürlich darf man nicht einfach die Gesamtimpedanz nehmen, da der Emitterstrom (der zusätlich noch den Kollektorstrom enthält) auch einen Einfluss auf die Eingangsimpedanz spielen kann, z.B. dann wenn es in der Schaltung einen Emitterwiderstand gibt).
viele Grüße,
fa
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:39 Di 11.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo fa,
in meiner letzen Antwort hatte ich ja auf die verschiedenen Typen hingewiesen. Was Du jetzt hier erwähnst, ist der Eingangwiderstand der Kollektorschaltung und hier spielt der Eingangwiderstand des Transistors keine Rolle mehr.
Die von Dir gefundene Definition der Eingangsimpedanz ist ja allgemein gehalten und gilt, mit unterschiedlichem Ergebnis, sowohl für den Eingangswiderstand einer Transistorgrundschaltung wie auch für den Eingangswiderstand einer Gesamtschaltung, in der sich Transistoren befinden. Bitte mache Dich aber frei von dem Gedanken, dass eine Art von Verkettung dieser verschiedenen Widerstandstypen stattfinden muss, dies muss nicht so sein.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:04 Di 11.01.2011 | | Autor: | farnold |
Hi,
danke für deine Geduld :)
Kann man die 3 Widerstandsarten dann so zusammenfassen/unterscheiden?
Eingangsspannungsquele sei [mm] U_{e}.
[/mm]
[mm] R_{EingangswiderstandTransistor} [/mm] = [mm] \delta u_{e} [/mm] / [mm] \delta i_{b} [/mm] = "Basis-Emitterwiderstand"
[mm] R_{dynamischerEingangswiderstand} [/mm] = [mm] \delta u_{BE} [/mm] / [mm] \delta i_{b} [/mm] = [mm] r_{BE}
[/mm]
[mm] R_{EingangswiderstandSchaltung} [/mm] = [mm] \delta u_{e} [/mm] / [mm] \delta i_{e} [/mm] ?
(Das würde ja heißen wenn ich eine Kollektorschaltung, bestehend nur aus der Betriebsspannung, Eingangs- und Ausgangsspannung, Emitterwiderstand und eben dem Transistor habe, kann ich mit [mm] (\beta [/mm] + 1) * [mm] R_{Emitterwiderstand}+r_{BE} [/mm] den Widerstand des Transistors aus. Lasse ich nun den Emitterwiderstand weg müssten sogar alle 3 Widerstände gleich sein?!)
viele grüße,
fa
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:04 Mi 12.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo fa,
ich verstehe ja, dass Du nach so einem Kochrezept suchst, aber das gibt es leider nicht. Jede Schaltung ist individuell zu betrachten. Das versuchte ich Dir ja auch schon in meinen vorhergehenden Posts klar zu machen.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:48 Mi 12.01.2011 | | Autor: | farnold |
Hallo,
ein aller letzter Versuch.
Du hast ja gemeint, dass der Eingangswiderstand des Transistors von der Grundschaltung abhängt. Das müsste ja heißen, wir können zumindest für jede der 3 Grundschaltungen eine Art Kochrezept entwickeln.
Für die Kollektorschaltung müsste das R = [mm] u_{e} [/mm] / [mm] i_{B} [/mm] sein (Basis ist ja Eingan).
Für die Basisschaltung R = [mm] u_{e} [/mm] / [mm] i_{E} [/mm] (da Emitter Eingang ist) und für die Emitterschaltung R = [mm] u_{e} [/mm] / [mm] i_{B}. [/mm] (da hier wieder Basis Eingagn ist)
[mm] (u_{e} [/mm] ist die Transistoreingangsspannung, wobei ich mir nicht sicher bin, welche Spannun ich dazu genau nehmen muss)
Ich mein irgend eine Regel muss es ja geben. Woher soll ich sonst wissen welche Widerstände ich zur Berechnung des Eingangswiderstandes mit einbeziehen soll. :(
mit verzweifelten Grüßen,
fa
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:10 Fr 14.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo Fa,
ich befürchte, Du hast keine meiner Antworten mit Sorgfalt gelesen, denn dann wüsstest Du, dass die Bestimmug des Eingangswiderstands von der Art der Ersatzschaltung und von der Beschaltung des Transistors abhängt. Um hier überhaupt weiterzukommen, werden häufig noch Vernachlässigungen eingeführt. Ich hatte in meiner allerersten Antwort Dir bereits ein Buch genannt, wo Du all dies nachlesen und auch nacharbeiten kannst, eine schnelle Antwort darauf gibt es nicht.
Viele Grüße,
Infinit
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http://www.elektronikinfo.de/techpic/strom/emitterfolger.gif