Übungsaufgabe 9

Ein NPN-Transistor mit der Stromverstärkung B=β =150 und einer sehr grosen Earlyspannung soll zur Verstärkung kleiner, periodischer Eingangssignale benutzt werden. Die Versorgungsspannung ist V_DD= 42 V.
Sie gehen bitte davon aus, dass sich die Transistor-PN Übergänge wie Dioden verhalten.

Welche Werte kann die Verstärkung V_U annehmen? Brauchen Sie einen kleinen Tipp? Oder eine Druckbetankung ? Die maximale Verstärkung ist
Dimensionieren Sie die beiden Widerstande so, dass der Eingangswiderstand der Schaltung 500 Ω beträgt und dass der mögliche Spannungshub am Ausgang maximal wird. Haben sie noch keinen Ansatz? ...oder brauchen Sie sogar Formeln? Der Widerstand R₁ = kΩ
Der Widerstand R₂ = kΩ
Bestimmen Sie die Verlustleistung der gesamten Schaltung mit Hilfe der soeben bestimmten Widerstandswerte Hier der entscheidende Hinweis? Die Verlustleistung P_v = beträgt W

Grunsätzlich immer zuerst den Basisstrom bestimmen:
Analysieren die Spannungen von V_DD über U_E und die Basis-Emitter Strecke bis zur Masse.
Das gibt den Basisstom.
Daraus folgt der Kollektorstrom.
Daraus folgt das Kollektorpotenzial.
Alles klar!!!

Stellen Sie das folgende Gleichungssystem auf:
V_DD - U_E =...
U_E - 0 =...
Rechst befindet sich einmal I_B, der Basisstrom.
Wenn Sie die Gleichungen addieren, bleibt er die einzige unbekannte Größe.
Es folgt dann I_C = I_BB

Addieren Sie die beiden Gleichungen
V_DD - U_E = R₂ I_B
U_E - 0 = U_D
------------------------
V_DD = U_D + R₂ I_B
Jetzt kann nach dem Basisstrom aufgelöst und dieser so bestimmt werden.
Alles klar?

Bestimmen Sie mit Hilfe der Kleinsignalanalyse die Verstärkung als Funktion der (teilweise unbekannten) Transistorparameter.
Dann benutzen Sie die Diodenkennlinie zur Bestimmung von r_B .

Kleinsignalanalyse:
u_A / u_E = - ß R₁ / r_B
Diodenmodell:
r_B = - ß U_T / I_C
Kollege Ohm:
R₁ I_C = V_DD - U_A

Hier ist Die Kleinsignalanalyse gefordert:
Offensichtlich "sieht" der Eingang zwei parallele Widerstände.
Aus diesem Wissen folgt R₂.
R₂ gibt I_B und damit auch I_C.
Jetzt wird R₁ so gewählt, dass V_DD/2 darüber abfallen.
Alles klar!!!

Na dann:

1 / r_{E} = 1 / r_{B} + 1 / R_{2}

r_{B} = U_{T} / I_{B}

I_{B} = (V_{D D} - U_{K}) / R_{2}

Die entscheidende Einsicht: es ist egal, wo die Verlustleistung anfällt:
Schaltung

Du Vollidiot!

Oh nein!

SUPER