Hochschule Kempten      
Fakultät Elektrotechnik      
Schaltungstechnik       Fachgebiet Elektronik, Prof. Vollrath      

Elektronik

03 Konfigurationen

Prof. Dr. Jörg Vollrath


02 Verstärker


Video der 3. Vorlesung 23.3.2021


Länge:
0:3:58 Vergleich MOSFET und Bipolarverstärker

0:10:31 Verstärkerkonfigurationen

0:16:55 Formeln für Verstärkerkonfigurationen

0:20:58 Common Emitter Schaltung

0:25:55 Kleinsignalersatzschaltbild

0:29:15 Superposition

0:31:39 Eingangswiderstand

0:39:55 BJT Datenblatt beta

0:44:18 Aufgabe Emitterschaltung

0:49:39 Widerstand RE

0:51:45 Widerstand RC

0:54:25 IB

0:56:44 IR2

0:57:35 R2

0:59:25 R1

1:1:50 LTSPICE Verifikation

1:3:23 Transistormodell

1:4:55 Operation point .op

1:8:45 ri, ro, vu

1:10:14 ri

1:13:5 Ri

1:15:35 ro

1:18:55 Rges

1:22:25 Rout

1:23:25 vu

1:25:55 Nur Transistor vu

1:27:40 Mit Last vu1

Übersicht


Microelectronic Circuits, Sedra 7th edition, Chapter 7, 367-480.
7.3 Basic Configurations, 423-

Konfigurationen


Emitterschaltung KollektorschaltungSourceschaltung Drainschaltung
Basisschaltung
Gateschaltung

Beispiel: Common Emitter Schaltung


T=300K, VT =25.85 mV, β = 179, IS= 14.34 fA, VA=74.03,
VCC = 12V, ie = 5mA, RL = 100kOhm, Risg=100Ohm
C=10uF
Das Kleinsignalersatzschaltbild mit kurzgeschlossenen Kapazitäten:

Daumenregel: Rule of thumb

VRE = VCC/4, VRC=VCC/3, IR2 = 10 * IB

Gesucht:
RE, RC, (IB, IR2), R2, R1, ri, Ri, ro, Rges, Rout
Verstärkung: Nur Transistor; Transistor mit RC, RL
Lösung:
IB β = IC
Ohmsches Gesetz: U = I * R
ri = β VT / IC
Parallelwiderstand: R = 1/(1/R1+1/R2)
gm = IC / VT = 0.2 S
r0 = VA/IC = 14.8 kΩ(15.8 kΩ mit VCE)
vU = - gm ro = VA/VT = -2961
vU1 = - gm 1/(1/ro+1/RC+1/RL) = -141

Man kann die Verstärkung des Transistors, mit Kollektorwiderstand, mit Lastwiderstand und Eingangsspannungsteiler berechnen.
Die Beschaltung mit RC und RL begrenzt die Verstärkung.
Mit der LTSPICE simulation wird der Arbeitspunkt (Spannungen, Ströme) verifiziert.

Nächste Vorlesung


04 Frequenzgang und Kapazitäten

Fortführung Beispiel:
RE und die Parallelkapazität
Hausaufgabe: Rechnung mit RE 50 Ohm in Reihe
Simulation Kleinsignalersatzschaltbild
Praktikum
Frequenzgang
Millerkapazität