Das Bild zeigt verschiedene Arbeitspunktkonfigurationen.
Bei der ganz rechten Konfiguration mit Re und Ce hat man für verschiedene Spannungsteiler für die Basis immer noch ein stabilen Arbeitspunkt.
Wegen Ce hat man immer noch eine sehr hohe Verstärkung für AC Signale.
Ohne Re muss man den Spannunsteiler sehr genau einstellen, um überhaupt ein schönes Ausgangssignal zu bekommen.

Es wird bei der Simulation entweder die Ausgangsspannung über der Eingangsspannung dargestellt, oder ein zeitlicher Verlauf der Ausgangsspannungen.

Ein Kollektorwiderstand bestimmt die Eingangsspannung UBE, bei der der Ausgang von der Minimalspannnung zur Maximalspannung wechselt.
Durch die hohe Verstärkung gibt es einen nutzbaren Eingangsbereich von ca. 50 mV.
Es ist sehr schwierig, diese Spannung mit einem Spannungsteiler einzustellen.

Ein Emitterwiderstand verkleinert die Verstärkung und vergrößert gleichzeitig den möglichen Eingangsspannungsbereich.
Damit ist es leichter möglich einen Spannungsteiler am Eingang zur Arbeitspunktbestimmung zu bauen.

Wenn man immer noch eine sehr große Verstärkung für Wechselspannungsignale benötigt, wird der Widerstand mit einem Kondensator für hohe Frequenzen kurz geschlossen.

Ohne Lastwiderstand:

Spannungsteiler:
\( u_{be} = u_{e}-u_{RE} = u_{e} \frac{r_{i1}}{r_{i1} + RE1} \)

\( u_{o1} = - g_m r_{o1} u_{be} + u_{e} \frac{RE1}{r_{i1} + RE1} \)

Einsetzen von u_be

\( u_{o1} = - g_m r_{o1} u_{e} \frac{r_{i1}}{r_{i1} + RE1} + u_{e} \frac{RE1}{r_{i1} + RE1} \)
Der erste Teil ist die modifizierte Spannungsverstärkung. Die Amplitude der Eingangsspannung wird kleiner.
Der zweite Teil ist sehr klein < u_e.

Mit Lastwiderstand:

Da der Lastwiderstand viel kleiner als der Ausgangswiderstand ist fliesst der Strom nur durch den Lastwiderstand. Der Ausgangswiderstand kann vernachlässigt werden.
Durch R_E fliesst näherungsweise der Strom β i_B.
Es wirkt also ein Widerstand β R_E.
β i_b = g_m · u_be
u_be = i_b · r_i
β = g_m · r_i
β R_E = g_m · r_i · R_E
Modifizierter Spannungsteiler

\( u_{be} = u_{e}-u_{R_E} = u_{e} \frac{r_{i}}{r_{i} + R_E g_m r_i} = u_{e} \frac{1}{1 + R_E g_m} \)

Einsetzen von u_be in die Formel für die Ausgangsspannung

\( u_{o} = - \frac{u_{e}}{1 + R_E g_m} R_L g_{m} \)

\( u_{o} = - u_{e} \frac{R_L}{\frac{1}{g_m} + R_E} \)

\( u_{o} \approx - u_{e} \frac{R_L}{R_E} \)

Mit RE gibt es immer noch eine Änderung des Arbeitspunktes IC bei Änderung der Temperatur.
Durch Einsatz einer temperaturstabilen Stromquelle kann dies vermieden werden.
Diskrete Schaltungen versuchen mit möglichst wenigen Bauteilen eine Schaltung zu realisieren.
Bei integrierten Schaltungen kann man wesentlich mehr Transitoren einsetzen ohne die Kosten wesentlich zu erhöhen.
Es gibt im Praktikum, wie gezeigt, temperaturstabile integrierte Stromquellen.

Im Transistormodell ist CJC = 7.306E-12 und CJE = 22.01E-12.
Es gibt also 2 Eckfrequenzen.
Eine am Eingang und eine am Ausgang.

Eingang

ohne RE

Kleinsignalwiderstand: Rsig parallel R1 parallel R2 parallel ri .
\( R = \frac{1}{\frac{1}{Rsig} + \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + \frac{1}{ri} } \)
LTSPICE: _f3dB1 =2.4 MHz
av = 42 dB, v_u = 126
R = 89.4 Ω
Cin = CJE + v_u CJC = 941 pF
f_3dB1 = 1.89 MHz
In der AC Simulation sieht man, wie auch die Spannnung UB bei dieser Frequenz kleiner wird.

Ausgang

ohne RE

LTSPICE: _f3dB1 = 300 MHz
\( R = \frac{1}{\frac{1}{ro} + \frac{1}{RL} + \frac{1}{RC} } = 760 \Omega \)
Cout = CJC = 7.3 pF
f_3dB2 = 28.7 MHz
Hier ist ein grosser Unterschied.
Noch nicht verstanden.
Nicht ganz so wichtig.

Stromverstärkung:
ic = β ib
Leistungsverstärkung:
P = i * u
vP = β vu

Die Änderungen in der Simulation werden mit den Gleichungen verglichen.