Haupt- formeln Wechselstromersatzschaltbild
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Einstellung des Arbeitspunktes Einprägung Basisstrom Einprägung Basis – Emitter – Spannung Prinzipschltung Prinzipschltung technische Realisierung technische Realisierung Einprägung Kollektor – Emitter – Spannung Wie Schaltung links RC= R B= U S −U BE IB RC= U S −U CE IC U S∗R 2 R 1∗R 2 −I B∗ R 1R 2 R 1R 2 U BE R 2= I2 U BE = I C =I B∗B U S −U BE U S −U BE R 1= = I1 I 2I B U S −U CE IC I B= f U BE I C I BI E =0 I C ≈B∗I B U CE =U BE U CB Hauptformeln Stabilisierung des Arbeitspunktes Basisstromeinprägung mit Spannungsgegenkopplung Einprägung des Basispotentials mit Stromgegenkopplung (Emitterstrom) U CE −U BE R B= IB R E= U S −U CE I C I B RC= R 1= U S −U BE R BR C ∗I CB0 I C= R BB∗R C IE A * IE R C= U S −U BE −U RE I R2I B U S −U CE −U RE IC R 2= Wähle: URE = 2 V U BE U RE I R2 IR2 = (3...10)*IB Ersatzquelle: }-IC U 0T = ICB0 (1 – A)*IE U RE U RE ≈ −I E I C I C =B∗I BB1∗I CB0 I C= U S ∗R 2 R 1R 2 R iT = R 1∗R 2 R 1R 2 U 0T −U BE R iT R E ∗I CB0 ∗B R iT B∗R E Wechselstromverstärkunug Fehlt der Emitterkondensator CE parallel zu RE oder wird nur ein Teil von RE wechselspannungsseitig kurzgeschlossen, so tritt eine wechsel.- Gegenkopplung auf. Hierdurch reduziert sich die VU erheblich. ib≈ R iG =R 1∥R 2∥R G =R iT∥R G R aus ~=r ce∥R C Leerlaufspannung û0g Ersatzspannungsquelle: u0g = ug ∗ R 1∥R 2 R 1∥R 2∥R G i B max−i B min 2 ii = ug ui = R G R ein ~ R ein ~ V u= uq ui R ein ~=R 1∥R 2∥r be =R iT∥r be u i = ube = ug ∗ ube ib= r be V u= R ein ~ R G R ein ~ R ein ~=R 1∥R 2∥r be R E ∗1 −∗r ce∥R c∥R L 1∗R E ~r be Feldeffekttransistor Wechselstromersatzschaltbild R ein ~=R g R aus ~=R D∥r ds Uq Ui RG =V U ∗ RL V U =−g fs∗r ds∥R D∥R L = iq U q / R L V i= = ii U I / R G ID Arbeitspunkteinstellung Konstantstromquelle (J-FET) SpannungsSteuerkennlinie ID R S + RD UGS UG0 US0 I D= ID R S + RD UGS UGS ArbeitsSpannungsSteuerkennlinie UDS = f(RD + RS) R S + RD RS RS ID -US0 = UGS UDS U S0 −U GS −U GS = R S= RS RS ID R S= U S0 U G0−U GS = ID ID I D= U S0 U G0−U GS = RS RS UDS UGS UDS UGS -US0 = UGS UDS Der Operationsverstärker (Grundschaltungen) Invertierender Verstärker Ausgangsspannung: Ii = i F U q =−R F ∗ Ui ii= Ri i F= Nicht Invertierender Verstärker Ui Ri Ii ≈ i F Verstärkung: U q −R F V UF = ≈ UI Ri −U q RF RF U q =U i∗1 R1 ii≈ Addition (mit inversion) Ui Ri V UF = Uq RF ≈1 U1 R1 Der Schmidt – Trigger Steigende Flanke 1 U S1=U QM +∗R 1U Ref ∗R 2 ∗ R 1R 2 fallende Flanke 1 U S2=U QM -∗R 1U Ref ∗R 2 ∗ R 1R 2 Hysteresenmittellpunkt R2 U ' Ref =U Ref ∗ R 1R 2 Hysteresenbreite 2∗R 1 U Hyst=U S1−U S2=U QM ∗ R 1R 2 Für R1 = R2 = R3 gilt: U 1U 2U 3 ∗R F U Q=− R 1R 2R 3 1 ∗∫ ui ∗dt R∗C Für Integration einer konstanten Gleichspannung: R 1R 3 R 4 R3 U q ≈ U 2∗ ∗ −U 1∗ R 2R 4 R 1 R1 Periodenlänge u q =− U 2−U 1 ∗R F U q≈ R1 Ui ∗tU q0 R∗C = Ableitung einer Sinusspannung: uq=− C R∗ui∗cos t Die Verstärkung ist Frequenzabhängig: u ui q ∣V UF∣= ≈ C R= f T2 in BasisSchaltung 1 Bemerkung: da R4 WS – Seitig gebrückt und R5 paralell tauchen beide im Ersatzschaldbild nicht auf. Transistor als Schalter IC IC C D C B A UCE B A UCE Schaltzeiten: schnell => langsam => schnell => langsam C B D R S + RD R S + RD d u i dt u q ≈−R∗C ∗ uq 1 = f ∣V UF∣= ≈ ui CR Beispiel 1 IC Die Verstärkung ist abhängig von der Frequenz: Verschiedenes 4 – Pol – Parameter ube h11 e = =r be ib U be h12 e = =V r U ce ic h21 e = = ib ic 1 h22 e = = uce r ce 2∗R 1 R2 Differentiation Für Integration einer Sinusschwingung: ui ∗cos t u q≈ R∗∗C Für R1 = R2 = Ri und R3 = R4 = RF gilt: T =2∗C ∗R F∗ln 1 Integration Subtraktion (Differenzenverstärker) uq =− U 1∗R F U 2∗R F U 3∗R F U q =− R1 R2 R3 Der astabile Multivibrator R S + RD E A UCE Schaltzeiten: schnell => langsam => langsam => schnell => langsam
