Praktikum Physik Klasse 10 Elektrizitätslehre Halbleiter Der

Praktikum Physik Klasse 10 Elektrizitätslehre Halbleiter Der Transistor als Verstärker
Aufgabe : Es soll eine Schaltung aufgebaut werden, in der ein Transistor eine
Mikrofonwechselspannung über einen Lautsprecher verstärkt.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Materialliste: 1 Spannungsquelle ca. 5 V
1Poti 1k
1 Kristallmikrofon
1 Lautsprecher
1 Flachbatterie
1 Widerstand 1k
2 Vielfachmessinstrumente
1 Widerstand 2
1 Poti 100
1 Kondensator 300 F
2 Transistoren BC 140
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Versuch 1:
Versuchsaufbau:
Versuchsdurchführung:
1.Baue die Schaltung auf.
2. Erhöhe die Eingangsspannung am
Poti (Mit Voltmeter ggfls. kontrollieren)
3. Ab welcher Spannung U BE öffnet
der Transistor? U BE =
4.Der Kollektorstrom ist begrenzt auf:
IC,max =
mA
5. Klopfe oder blase bei den Werte
Ic <0,1 A.Icmax/2 und IC,max gegen
das Mikrofon.
Wann arbeitet die Schaltung am
besten?
Bei großer Stromverstärkung kommt es zu einer Erwärmung des Transistors, der die Verstärkereigenschaften negativ beeinflußt. Dies kann wie folgt behoben werden:
Versuch 2: Stabilisierung der Verstärkereigenschaften
1.Baue die Schaltung auf.
2.Stelle R* auf 100,UBE auf 0,8 V, so
daß der Transistor sicher geöffnet ist.
3.Wird nun R* auf 0 eingestellt, so steigt
IC auf ...........
4.Baue nun zwischen A und B einen sog.
Emitterwiderstand RE von ca. 2 ein
5.Stelle wider R* auf 100 und UBE auf
0,8 V.
Beobachtung:
IC steigt nur noch auf.........
Das der Kollektorstrom sinkt,spricht man
von Stromgegenkopplung.
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6. Ersetze den Emitterwiderstand durch einen Widerstand von 50. Schließe das Mikrofon wieder
an. Klopfe gegen das Mikro. Wie ist die Verstärkung?
7. Schließe den Emitterwiderstand kurz, untersuche die Verstärkung . Was läßt sich beobachten?
8.Ersetze die Leitung zwischen A und B durch einen Kondensator (300 F) , er sollte die Verstärkung verbessern. Er glättet dien Strom durch den Emitterwiderstand und stabilisiert die
Verstärkung.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Versuch 3: Ein zweistufiger Verstärker
1.Stelle durch Drehen am 1k-Poti
eine günstige Verstärkereinstellung
ein.
2.Halte den Lautsprecher dicht vor
das Mikrofon, er beginnt zu pfeifen.
Dies nennt man Rückkopplung.
3.Wie funktioniert die Schaltung?
Ist UBE1 =0V,so sperrt der
Transistor 1,die Spannung UC1 ist
hoch. Daher schaltet der Transistor
T2 durch, der Strom IC2 ist hoch.
4. Steigt nun UBE1 über die Schwellenspannung (Durchlassspannung von T1),so steigt der
Kollektorstrom IC1,die Spannung UC1 sinkt, der Transistor T2 leitet schlechter, der Kollektorstrom
IC2 sinkt.
Also bewirkt ein Anwachsen der Eingangsspannung UBE1 letztlich ein Sinken der Kollektorstromes IC2. (Umkehrverstärkung)
Schwankt nun der Basisstrom IB1,wenn man z.B. ins Mikrofon spricht, so ändert sich auch der
Kollektorstrom IC2. Die Gesamtverstärkung ist das Produkt der beiden Einzelverstärkungen.