Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Theoretische Frage zu Transistorschaltungen
sunshine
13.06.2006, 07:45
Hi,
ich weiß, meine Frage hat nichts mit Robotern zu tun, aber ich hab gemerkt, dass ihr voll Ahnung habe von der Materie und da wird doch wohl mindestens einer da sein, der mir weiterhelfen kann [-o<
Ich muss folgende Aufgabe lösen, hab aber niemanden den ich fragen kann.
Der DC-Teil ist klar!
Beim AC-Teil komm ich nicht auf Zx, da ist die Lösung (R2/(1+v24)), verstehe nicht zu welchen Transistoren (und warum!) ich den R2 als Parallelgegengekoppelten Widerstand sehen soll.
Beim Z2 versteh ich nicht was für einen Widerstand ich sehe, wenn ich in den Zweig mit der AC-Spannungsquelle reinschau??
Und dann geht es mit den Spannungsverhältnissen los, da verseh ich gar nichts mehr, selbst wenn ich irgendwie versuche meine vagen Kenntnisse so hin zu drehen, dass sie mit der Lösung übereinstimmen könnten. Es funktioniert nicht und ich hab keinen Schimmer!!
Ich bin nicht zu faul, dass ich mich alleine anstrenge und ich suche auch niemanden, der mir meine Arbeit macht. Ich denke, dass schon rauskommt, das ich schon Stunden mit dem Scheiß verbringe und einfach nicht klar komme.
Bitte, bitte kann mir wer helfen!!!!
Gruß Sunshine
P.S.: Ich hab mal die Aufgabenstellung und die Lösung angehängt.
Beim AC-Teil komm ich nicht auf Zx, da ist die Lösung (R2/(1+v24)), verstehe nicht zu welchen Transistoren (und warum!) ich den R2 als Parallelgegengekoppelten Widerstand sehen soll.
Das ist keine Parallelschaltung von Widerständen, sondern der Eingangswiderstand ergibts sich aus R2 geteilt durch die Leerlaufverstärkung plus 1. Das ist wie bei einem gegengekoppelten OP, wobei hier der Gegenkopplungswiderstand R2 ist. Je höher die Leerlaufverstärkung, umso niedriger der Eingangswiderstand.
Beim Z2 versteh ich nicht was für einen Widerstand ich sehe, wenn ich in den Zweig mit der AC-Spannungsquelle reinschau??
Da der Punkt 4 sehr niederohmig ist, sieht man bei Z2 nur den R2.
Und dann geht es mit den Spannungsverhältnissen los, da verseh ich gar nichts mehr, selbst wenn ich irgendwie versuche meine vagen Kenntnisse so hin zu drehen, dass sie mit der Lösung übereinstimmen könnten. Es funktioniert nicht und ich hab keinen Schimmer!!
Such mal in deinem Schaltungstechnik-Script, da findest du bestimmt eine Formel für die Verstärkung eines Differenzverstärkers (Q1,Q2). Der Lastwiderstand ist hierbei die Parallelschaltung von Z3 und dem Innenwiderstand der Stromquelle Q4. Ebenso sollte eine Formel für die Verstärkung einer stromgegengekoppelten Emitterschaltung (Q7) zu finden sein.
Die Verstärkung U2/U1+ sollte eigentlich klar sein, wenn man sich eine invertierende OP-Verstärkerschaltung vorstellt.
Waste
sunshine
14.06.2006, 14:24
Vielen Dank für deine Antwort Waste!!!
Ich gehe nach der Formel vor, die ich im Anhang eingefügt habe. Dies müßte nach meinem Verständnis immer gehen, oder!!
Aber wenn ich U3+/U4 berechne, dann müßte ich im Nenner statt 2*re (da ja an Q2 nur U4/2 anliegen) nur re einsetzen, damit das Ergebnis stimmt. :-k
Bei U2/U3+ müsste ich (reQ7 + R7) im Nenner einsetzen, damit das Ergebnis stimmt.
Was mach ich da falsch?? :cry:
Gibt es einen einfacheren Weg, der immer funktioniert??
Hallo sunshine,
jetzt habe ich meinen Tietze/Schenk hervorgeholt um es nachzurechnen. So wie es aussieht, hat sich dein Prof. oder wer auch immer die Aufgabe gestellt hat, bei U3+/U4 um den Faktor 1/2 vertan. Laut Tietze/Schenk ist die Verstärkung beim Differenzverstärker nur halb so groß wie bei einer einzelnen Transistorstufe, weil sich die Eingangsspannung auf Q1 und Q2 aufteilt, wie du schon richtig erkannt hast.
Damit ist die Verstärkung = 1/2 * beta * ra/rBE
ra = Ausgangswiderstand
rBE = Basis-Emitter-Widerstand
Ich komm dann auf eine Verstärkung von 60 anstatt 120.
Für U2/U3+, die stromgegengekoppelte Emitterschaltung habe ich folgende Formel gefunden:
Verstärkung = ra/(rBE/beta + RE)
RE = Emitterwiderstand entspricht R7
Für den Ausdruck (rBE/beta + RE) bekomme ich 126 heraus, wie in der Lösung. ra habe ich jetzt nicht mehr nachgerechnet.
Ich bin mal gespannt, was dein Aufgabensteller zu der Diskrepanz bei U3+/U4 sagt.
Waste
Für U3+/U4 ist zu berücksichtigen, dass, dass der Kollektorstrom des Q1 über Q3 und Q4 in den Kollektor von Q2 eingespiegelt wird.
Gleichzeitig ändert sich der Strom in Q2 über die Kopplung der Emitter.
Manfred
Gut, ich kann mich auch täuschen, aber egal ob ich mit der Formel von Tietze/Schenk oder mit der Einzelstufe und halber Eingangsspannung rechne, es kommt nur die halbe Verstärkung raus.
Warten wir mal ab, was der Aufgabensteller dazu meint. Ich nehme an, er wird eine Diskussion darüber begrüßen, egal ob es richtig oder falsch ist. Es zeigt, dass man darüber nachdenkt und nicht einfach alles so hinnimmt.
Waste
Entschuldigung, für die Umformulierung, ich dachte ich editiere es im alten Post da um die Zeit keiner mehr reinschauen wird.
Manfred
Wo ist die Aufgabe eigentlich gestellt worden?
Stimmt Manfred, jetzt sehe ich es auch.
Also Kommando zurück, damit ist die Verstärkung = beta * ra/rBE und es bleibt bei 120. Schön verzwickt die Schaltung!
Man lernt nie aus. Oder hatte ich es vielleicht schon einmal gelernt aber wieder vergessen?
Waste
sunshine
15.06.2006, 12:24
Könnt ihr mir vielleicht mal erklären, wie ich das sehen muss?
Warum kann ich meine vorgeschlagene Formel nicht verwenden? Die muss doch immer gelten, oder??
Versteh ich nicht :-k
Die Formel gilt ja, die Schaltung ist nur etwas komplexer.
Der Kollektorwiderstand ist im wesentlichen Z3 und die Stromänderung in Q1 wirkt nach Spiegelung über Q3 Q4 auf Z3. Soweit ist es wie dargestellt.
Zusätzlich wirkt die Stromänderung in Q2 auf den Widerstand Z3, diese ist entgegengesetzt gleich groß und wird ohne Spiegelung in Z3 gespeist. Daher kommt der Faktor 2.
Manfred
Manfred hat es bereits schön erklärt. Hier noch eine zusätzliche Info.
Die Schaltung mit Q3, Q4 nennt man Stromspiegel, wobei Q3 als Diode fungiert zur Kompensation der Basis-Emitter-Strecke von Q4.
Waste
sunshine
16.06.2006, 12:43
Super, vielen Dank ich hab's verstanden!!
Leider kann ich mir nur nicht erklären, wie es dann mit U2/U3 steht.
Warum setzt er im Nenner 126 Ohm ein?
100 Ohm von R7, 26 Ohm von Q7.
Manfred
sunshine
17.06.2006, 06:28
Ja, das ist mir schon klar.
Aber ich dachte, ich muß mit dem Spannungsteiler ausrechnen, welcher Anteil von U3+ an Q7 abfallen.
Für die Verstärkung der Schaltung ist die Summe der beiden Widerstande maßgeblich.
Ein großer R7 beispielsweise führt zu einer geringen Verstärkung. Der Strom in Q7 ändert sich dann bei Änderung von U3 nur wenig.
Erzähle doch mal wo die Aufgabe gestellt wurde, Studiengang?, Semester?
Manfred
sunshine
17.06.2006, 11:53
Die Aufgabe wurde an der FH in Nürnberg gestellt. Schaltungstechnik im 5. oder 6. Semester glaub ich.
Also das heißt jetzt gesamt, dass ich die obere Formel nie einfach so anwenden darf, sondern dass sie je nach aktueller Gegebenheit variabel ist :-s
Oje, hoffe damit haut es mich nicht auf die Schnautze.
Nochmals vielen herzlichen Dank für euere Hilfe!!!
Wenn Du die Formel in der Grundschaltung anwenden kannst ist das sicher der Hauptteil und Du wirst die meisten Punkte dafür bekommen.
Die realen Schaltungen sind machmal etwas komplexer, ich glaube aber nicht, dass ein OP 741 in einer Klausur durchgerechent wird. Zum Analysieren der Wirkungsweise einer Schaltung ist er recht gehaltvoll. Einfachere Schaltungen zu dem Thema sind der LPV511 oder der CA3080. Aber wie gesagt, als Klausurvorbereitung sollte man sich auf das konzentrieren was in der Prüfung gefragt werden kann. Man kann ja machmal auch an alten Klausuren sehen, in welche Richtung die Prüfungsaufgaben so gehen.
Manfred
http://www.faqs.org/docs/electric/Semi/SEMI_8.html
http://www.faqs.org/docs/electric/Semi/03323.png
Also das heißt jetzt gesamt, dass ich die obere Formel nie einfach so anwenden darf, sondern dass sie je nach aktueller Gegebenheit variabel ist :-s
Also nur mit einer Formel wirst du es in einer Prüfung schwer haben. Man kann sich die endgültige Formel bestimmt auch herleiten, aber das dürfte doch in der Prüfung zu zeitraubend sein, zumal man zudem die Schaltung auch verstehen sollte um die Formel herleiten zu können. Da ist doch besser, die verschiedenen Schaltungen zu kennen um dann schnell die gesuchten Formeln nachschlagen zu können.
Waste
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