Transistoren Projekt 1. Semester

Nabend zusammen,
ich muss leider ein Projekt über Transistoren machen. Der Lehrer ist leider krank geworden und es gab keine weitere Erklärung zu dem Arbeitsblatt. Nun stehe ich etwas ratlos da und das Projekt muss bis vor der Notenkonferenz abgegeben werden. Ich bitte um eure Hilfe. Die Schaltung hängt an.

1.
Es soll RE durch 5 Widerstände ersetz werden, u1 und der Arbeitspunkt für ein unverzerrtes Ausgangssignal müssen neu eingestellt werden. Danach soll der Wechselpannungsverstärkungsfaktor ermittelt werden. Wie ermittel ich die neue Spannung und den Arbeitspunkt?

2.
Nun soll soll ein Kondesator CF (auf dem Bild) eingesetzt werden, bei einem RE von 1k und einer Frequenz von 1kHz. Nun soll wieder der Arbeitspunkt und U1 eingestellt werde, wie stelle ich dies an?

Ich arbeite mit P-spice und kann eigentlich alle Analysen simulieren, nur weiß ich nicht wie es funktioniert, da ich kein Vorwissen besitze.

Gruß Chris
 

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Wenn R2 und R3 auf max. Wert sind, dann kannst du ca.

15V*11k/111k = 1,486V

an der Basis einstellen. Ube verbraucht 0,7V. Bleiben maximal 0,8V für Ure.
Nimm Ure=0,6V. Den Strom Ic stellst du so ein, dass du maximalen Hub am
Kollektorwiderstand bekommst. Der Transistor funktioniert gut bis maximal Ucemin=0,4V.

Ic = ((15V-0,6V-Ucemin)/2)/4.7kOhm = 7V/4.7kOhm = 1,489mA

Re = 0,6V/1,489mA = 402 Ohm

Zu kaufen gibt es 390 Ohm.
 
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Danke für deine Antwort. Es ist natürlich auch gut zu wissen, welcher der optimale Re Wert ist. Mein Problem ist es aber mit Hilfe von P-Spice U1 und den Arbeitspunkt bei Änderung von RE und CE zu ermitteln.
Kann mir jemand helfen?
 
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Also die Kapazität CE hat überhaupt keinen Einfluss auf den Arbeitspunkt, weil durch den überhaupt kein Gleichstrom fließt.
Allerdings hängt die benötigte Größe von CE vom Arbeitspunkt(Strom Ic) ab, da die Steilheit des Transistors proportional mit dem Strom steigt.

S = Ic/Ut

Beispiel: Ic=2mA -> S = 2mA/0,026V = 77mA/V

re= 1/S

re = Ut/Ic
-------------

Die untere Grenzfrequenz ist da wo ungefähr Xce = re ist.

fg = 1/(re*Ce)

Ce = 1/(fg*re)
------------------

Weiterführende Literatur:
http://www.haggenmiller.name/resources/sc_verst.pdf


Um U2 in Abhängigkeit von Re zu plotten, musst du Re verändern.
In LTspice macht man das mit .step und .op wobei die Werte in geschweiften {} Klammern sind.
In PSPICE geht das ähnlich.
 

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So, werde nach stundenlanger Recherche immer etwas schlauer ;)
Also die Aufgaben 2.1. bis 2.3. habe ich erledigt. Bei 2.3. habe ich einen Kondensator an U2 gehängt ( mit dem gleichen Wert wie C2), um den Nullpunkt gleichzusetzen. Mein Wechselspannungsverstärkungsfaktor ist somit 40. Und die Phasenverschiebung 180°. Bei 2.2. habe ich bei 4.1k meinen Arbeitspunkt.
Nun ich verstehe beim besten Willem immer noch nicht, wie ich mit P-Spice, den Arbeitspunkt und U1 für die unterschiedlichen Re's einstellen soll, was lasse ich mir anzeigen und was setze ich ins Verhältnis ( 2.4 und 2.5)?

Danke schonmal für euch Hilfe!!
 

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1. Signalquelle auslassen.
Du probierst du einfach verschiedene Werte von R2 bis du auf eine Kollektorspannung(Gleichspannung) U2 von
ca. 8V kommst, weil man dann die maximal mögliche unverzerrte Ausgangsspannung erreichen kann.
Diesen Wert von R2 nimmst du dann für die Simulation der Verstärkung.

2. Jetzt die Signalspannung einschalten und die Verstärkung ablesen.
 
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So, das habe ich mal mit P-Spice ausprobiert, bin dann bei einem Re von 4,7k bei einem R2 von 120k, damit ich meine 8V am Ausgang habe.
Nun habe ich aber die Eingangsspannung U1 nicht eingestellt, dies soll ja laut Aufgabe ja auch gemacht werden, brauche ich dies nicht?
 

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Richtig genau wird es, wenn man U1 so klein einstellt, dass U2 klein bleibt, z. B. nur 1V Wechselspannung.
Profis machen die Verstärkungsbestimmung mit der .AC Analyse statt mit der Transientenanalyse.
 
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Mhh, U2 soll doch 8V haben, damit ich den höchstmöglichen Arbeitspunkt habe. Ich muss ja irgendwie R2 und U1 aufeinander anpassen, oder?
 
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Ich habe von der Wechselspannung gesprochen. Wenn ich von U1 rede, dann geht es da nur um Wechselspannung.
Die Ausgangsspannung U2 sollte dann nur zwischen 6V und 8V schwanken. Noch weniger wäre noch besser z. B. +/-0,5V.
Mit der .AC Analyse umschifft man dieses Problem. Da wird einfach die Schaltung im Arbeitspunkt (U2=8V) als völlig linear angenommen.
 
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Jap, hatte ich dann falsch verstanden.
Hatte bei einer Schaltung den Arbeitspunkt mit Hilfe von R2 eingestellt (DC Analyse). Leider bekomme ich da immer ein sehr komisches Ausgangssignal an U2.
Ich brauche ja nun ein brauchbares U2, wenn ich den Arbeitspunkt mir Hilfe von U1 einstellen muss. Was mache ich falsch?
 

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Mit U1 wir nicht der DC-Arbeitspunkt eingestellt, sondern mit U1 wird die Amplitude der Wechselspannung eingestellt.

2) Hier ist Re=1kOhm und vermutlich R2=10kOhm.

Da erreicht man natürlich nicht mehr die Gleichspannung 8V am Kollektor, sondern die ist höher.
Bei mir waren es 11V mit R2=10kOhm. Es wundert mich warum du auf 13V kommst.

Stell einfach U1 auf 1mV Wechselspannung ein und lese die Verstärkung v ab.

v= U2wechsel/U1wechsel

> Nun soll soll ein Kondensator CF (auf dem Bild) eingesetzt werden.

Also ich sehe nur einen CE in deinem ersten Bild.
 
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Meinchmal ist es echt schwer deine Antworten nachzuvollziehen ;), einfach zu wenig Vorkenntnisse, da wir nicht wirklich unterrichtet wurden.
Habe nun einen CE Wert von 4.7 uF einen Re von 1k. Habe einen R2 von 17.5k bei einer Gleichspannung von 7,3V am Kollektor. Somit habe ich einen Vertärkungsfaktor von 25. Den U1 habe ich bei 20mVss gelassen, weiß ehrlich gesagt immer noch nicht wirklich, wie ich den passend verstelle.
Kann das so stimmen?

PS: Hast grade in einem anderen Thema die 4.7. beantwortet, war jemand aus meiner Klasse
 

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Ich sehe in deinem Plot ca. 4,2Vpp am Ausgang bei 0,02Vpp am Eingang

v = 4,2V/0,02V = 210

Zeig mal ein Schaltbild deiner aktuellen Schaltung.
 
Kann die Schaltung leider erst nach Feierabend reinstellen, ich habe nur den R2 verstellt bei einem Re von 1k und einem Ce von 47uF. Habe aber eine Uss im Eingang von 0,2 V .
 

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