Transistor

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Transistor 2/9 Damit Sie sehen, dass es auf den exakten Wert von U BE gar nicht ankommt, überlegen Sie, welchen relativen Fehler I B hat, wenn man U BE um 0.2 V falsch ansetzt: ............................................... = = Um über den Kollektorstrom eine Aussage machen zu können, muss man die Stromverstärkung B kennen. Sie wird im Datenblatt des Transistors grob spezifiziert. Den BC550 gibt es in drei Verstärkungsklassen (BC550A, BC550B, BC550C), und in jeder Klasse darf B um einen Faktor 2 variieren. Die Spezifikation gilt für einen bestimmten Kollektorstrom, denn B hängt, wenngleich nicht sehr stark, auch von I C ab (siehe z.B. Kurven im Philips-Datenblatt). Ein gutes Verstärkerdesign muss daher mit einem großen Bereich von B-Werten funktionieren. Praktisch alle Kleinleistungstransistoren (d.h. Transistoren für Leistungen bis zu einigen 100 mW) haben ein B im Bereich von 100 - 1000. Sie sollen jetzt Ober- und Untergrenze für I C festlegen, indem Sie den kleinsten und größten Wert für B suchen, den Sie im Datenblatt finden. B heißt dort h FE oder DC current gain. Besorgen Sie sich die Bauteile für obige Schaltung und schauen Sie nach, ob Sie einen BC550A, BC550B oder BC550C haben (steht auf dem Transistor selbst, nicht auf dem Plastikkästchen. Da das transparente Plastik zu sehr spiegelt, um die Aufschrift lesen zu können, müssen Sie durch eine der Aussparungen spähen). B min = .................................................................. I C, min = = B max = .................................................................I C, max = = Während man IB recht genau berechnen konnte, ist IC bei dieser Schaltung sehr unsicher. Es fehlt noch eine Aussage über IE. Die Anwendung der Knotenregel auf den Transistor ergibt einen Zusammenhang zwischen IC, IE und B. Wie groß kann der prozentuale Unterschied zwischen IE und IC höchstens sein? IE − IC ........................................ = = = I C Messen Sie jetzt U BE, I B und I C,. I B bestimmen Sie indirekt, indem Sie den Spannungsabfall über R 1 messen und den Strom nach dem Ohmschen Gesetz ausrechnen. Zur Messung von I C müssen Sie die dafür vorgesehene Steckbrücke herausziehen. ................................................................................................................................................................ U BE = ...................................................... I B = = = ............................................................................................................................................................... I C = Liegen die Werte im oben abgesteckten Rahmen? Berechnen Sie das B Ihres Transistorexemplars: ..................... B = = 2 Transistor als Wechselspannungsverstärker (Emitterschaltung ohne Gegenkopplung) Alle Ströme und Spannungen eines Transistors müssen eine bestimmte Polarität haben, damit er funktioniert, und damit er gut funktioniert, müssen sie jeweils in einem bestimmten Wertebereich liegen. Will man eine Wechselspannung verstärken (z.B. für Audio- oder Funkanwendungen), geht das nur, indem man eine Gleichspannung addiert, so dass sich das Resultat im gewünschten Wertebereich bewegt. Eigentlich sogar anders herum: Man dimensioniert eine Schaltung so, dass Gleichspannungen und -ströme des Transistors den gewünschten optimalen Wert haben, und dem überlagert man die zu verstärkende Wechselspannung. Wir wollen im folgenden einen ganz simplen Audioverstärker aufbauen.
Transistor 3/9 2.1 Verstärkungsfaktor Erzeugen Sie zunächst mit dem Funktionsgenerator ein Sinussignal mit der kleinstmöglichen Amplitude (beide 20 dB-Abschwächer eingeschaltet, Drehknopf ganz nach links). Schließen Sie den Lautsprecher an den Funktionsgenerator an und stellen Sie eine hörbare Frequenz (500 Hz - 5 kHz) ein. Sie müssen den Lautsprecher sehr dicht ans Ohr halten. Bauen Sie jetzt folgende Schaltung auf, jedoch ohne den Funktionsgenerator am Eingang anzuschließen. Ersetzen Sie R4 zunächst durch eine Brücke. Achtung, C1 ist gepolt (d.h. empfindlich auf die Polarität) und muss so eingesetzt werden wie im Schaltbild angegeben (der Pluspol ist auch auf dem Bauteil gekennzeichnet). Wenn Sie sich Ihrer Verdrahtung nicht sicher sind, lassen Sie die Schaltung von Betreuer überprüfen. Stellen Sie R3 so ein, dass über dem Lautsprecher eine Gleichspannung von etwa 2.6 V liegt (mit Multimeter prüfen). Wenn das nicht möglich ist, setzen Sie für R4 einen passenden Wert ein. Verbinden Sie zuletzt den Funktionsgenerator mit dem Schaltungseingang. Wie beurteilen Sie jetzt die Lautstärke im Vergleich zu vorher? ............................................................................. Funktionsweise der Schaltung: Die zu verstärkende Wechselspannung Uein wird über den Kondensator C1 auf die Basis des Transistors gegeben. C1 ist so bemessen, dass sein kapazitiver Widerstand bei den Frequenzen, die wir untersuchen wollen, deutlich kleiner ist als alle anderen Widerstände der Schaltung. Die Wechselspannung kann ihn ungehindert passieren, oder anders gesagt, für die Wechselspannung wirkt er wie ein Stück Draht. Dann liegt an der Basis des Transistors die Wechselspannung, die aus der Signalquelle kommt. An der Basis- Gleichspannung ändert C1 nichts. Gleich- und Wechselspannung überlagern (=summieren) sich zur gesamten Basis-Emitter-Spannung. Wie aus der Vorlesung bekannt, bestimmt UBE den Kollektorstrom gemäß der Ebers-Moll-Gleichung. Notieren Sie die Gleichung hier noch einmal: Ebers-Moll-Gleichung................................................................................................. I C = Der Zusammenhang ist exponentiell. Daher haben schon sehr kleine Änderungen von U BE (durch die überlagerte Wechselspannung) große Auswirkungen auf I C. Eine Änderung von I C ändert den Spannungsabfall am Lautsprecherwiderstand und damit die Spannung, die am Kollektor des Transistors liegt. Das Verhältnis von Kollektorspannungsänderung u C zur dafür erforderlichen Basisspannungsänderung u B heißt die Spannungsverstärkung A V (A = amplification = Verstärkung, V = voltage = Spannung) der Schaltung: uC AV = uB Hier wie im folgenden werden Kleinbuchstaben verwendet, um diejenigen Änderungen von Gleichspannungen und -strömen zu bezeichnen, die das Signal darstellen. uC bedeutet also ∆UC usw.
Seite 1: Prof. Dr. Gerz Fachbereich 06 Fachh
Seite 5 und 6: Transistor 5/9 2.2 Linearität des
Seite 7 und 8: Transistor 7/9 ....................
Seite 9: Transistor 9/9 Behält man die Näh

Transistor

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?