BEISPIEL 4.1: Eine Grundschaltung mit pnp

BEISPIEL 4.1:
Eine Grundschaltung mit pnp-Transistor
6U0
Versorgungsspannung:
Generator-Innenwiderstand:
R
s
d
d
T
Ua
Flussspannung:
U0 = 5 V
RG = 0 W
Stromverstärkung:
Uf = 0,6 V
UT = 25 mV
B = 100
Ausgangs-Ruhespannung:
Ua0 = 2,5
Widerstandswert:
R=1
Temperaturspannung:
@
Ue
?
d
?
d
k
V
W
Handelt es sich um eine Emitterschaltung oder einen Emitterfolger?
(a) Berechnen Sie die Eingangs-Ruhespannung
Ue0 .
(b) Bestimmen Sie die Kleinsignal-Spannungsverstärkung
(c) Berechnen Sie den Eingangswiderstand
re .
(d) Berechnen Sie den Ausgangswiderstand
ra .
Elektronische Bauelemente, Übungen
vu = ua /ue .
Institut für Festkörperelektronik, TU Wien
BEISPIEL 4.2:
6
U0
Stromspiegel
6U0
RL
R
d
s
T1
a
?Ia
@
RE
s
T2
R
@
Versorgungsspannung:
Flussspannung:
Temperaturspannung:
Stromverstärkung:
Early-Spannung:
Widerstandswerte:
RE
U0 = 5
V
Uf = 0,6 V
dUf
= −1,8 mV/K
dT
UT = 25 mV
B = 100
UY = 100 V
R = 1 kW
RL = 500 W
RE = 120 W
Der Stromspiegel stellt eine Alternative zu der bisher verwendeten Stromquelle aus einem Transistor
dar.
(a)
(b)
(c)
(d)
Berechnen Sie unter Vernachlässigung des Early-Leitwerts den Stromquellenstrom Ia.
Berechnen Sie den Temperaturkoezienten TK I = I1 dIdT des Stromquellenstroms.
Wie groÿ ist der Ausgangswiderstand ra der Stromquelle?
Zeichnen Sie die analoge Schaltung des Stromspiegels mit pnp-Transistoren.
Elektronische Bauelemente, Übungen
a
a
a
Institut für Festkörperelektronik, TU Wien
BEISPIEL 4.3: Dierenzverstärker mit Stromspiegel als Last
6U+
T5
6U+
s
R
@
T6
@
s
I
-a
s
d
T1
R
@
Ue
T2
Ua
U− = −15 V
RL
s
?
d
@
Versorgungsspannung: U+ = 15 V
d
?
d
Flussspannung:
Temperaturspannung:
Stromverstärkung:
Early-Spannung:
Restspannung:
Widerstandswerte:
R3
s
T3
@
U−
?
s
Uf = 0,6 V
UT = 25 mV
B = 100
UY = 100 V
UCEsat =
UECsat = 0,1 V
R3 = 1 kW
RL = 1 kW
T4
R
@
?U−
Mit Hilfe eines Stromspiegels als Last lässt sich ein Transkonduktanzverstärker realisieren, d.h. eine
spannungsgesteuerte Stromquelle Ia (Ue ). In dieser Schaltung wird der Ausgangsstrom über den
Lastwiderstand wieder in eine Spannung umgewandelt.
(a) Berechnen Sie die Übertragungssteilheit gmd = ia /ue des Dierenzverstärkers unter Vernachlässigung der Early-Leitwerte der Transistoren.
(b) Berechnen Sie die Kleinsignal-Spannungsverstärkung vu = ua /ue .
(c) Wie groÿ darf die Amplitude ûa eines sinusförmigen Ausgangssignals ua (t) = ûa ·sin ωt maximal
sein, dass alle Transistoren im aktiven Bereich arbeiten?
Elektronische Bauelemente, Übungen
Institut für Festkörperelektronik, TU Wien