Wissensfragen OPV+Bipolartransistor

[hekktech]

Guten Abend, könnte mir jemand erklären den Unterschied zwischen Gesamtverstärkung bei Emitterschaltung mit Stromgegenkopplung und Emitterschaltung mit Spannungsgegenkopplung, gibt es überhaupt Unterschied. Ich habe es schon gelernt, dass bei Emitterschaltung mit Stromgegenkopplung die Gesamtverstärkung kleiner ist als bei einer Emitterschaltung ohne Stromgegenkopplung. Ist es auch der Fall so bei der Emitterschaltung mit Spannungsgegenkopplung und warum?
Ich denke ich habe die Stromgegenkopplung relativ gut verstanden, allerdings ist mir noch nicht klar die Spannungsgegenkopplung. Das einzige was für mich bis jetzt diese zwei voneinander unterscheidet ist der fehlende Emitterwiderstand bei Spannungsgegenkopplung und etwas unterschiedliche Verschaltung beim Kollektorwiderstand (sehe das Bild unten).

 

[pleindespoir]

etwas unterschiedliche Verschaltung beim Kollektorwiderstand

Das ist der gewisse "kleine Unterschied".
Überlege mal was mit der Basisvorspannung passiert, wenn der T durchsteuert.

 

[transcom]

Hallo hekktech,

wenn man von Gegenkopplung spricht nuss man unterscheiden zwischen

a) Gleichstromgegenkopplung zur Arbeitspunktstabilisierung und
b) Wechselstromgegenkopplung zur Stabilisierung der so genannten Betriebsparameter wei
- Spannungsverstärkung
- Stromverstärkung
- Eingangswiderstand
- Ausgangswiderstand usw.

Gleichstromgegenkopplung und Wechselstromgegenkopplung können auch gleichzeitig auftreten wie z.B. durch den Emitterwiderstand im Bild Stromgegenkopplung oder nur als Gleichstromgegenkopplung, wenn der Emitterwiderstand durch einen Kondensator überbrückt ist. Da im Text von Gesamtverstärkung gesprochen wird, geht es hier um Wechselstromgegenkopplung.

könnte mir jemand erklären den Unterschied zwischen Gesamtverstärkung bei Emitterschaltung mit Stromgegenkopplung und Emitterschaltung mit Spannungsgegenkopplung, gibt es überhaupt Unterschied.

Es gibt ein Unterschied. Um das zu verstehen muss man vorher klären, was mit Verstärkung gemeint ist:

Verstärkung im engeren Sinne bedeutet das Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung. Bei Wechselstromgegenkopplung versteht man unter Verstärkung allgemein das Verhältnis von Ausgangsgröße zu Eingangsgröße, wobei die Ausgangsgröße wie auch die Eingangsgröße eine Spannung oder ein Strom sein kann. Es gibt also 4 Möglichkeiten der Verstärkung. Somit gibt es auch 4 Möglichkeiten der Gegenkopplung, d.h. der Gegenkopplungsarten. Die Schaltung Stromgegenkopplung (oben) wird deshalb auch als Stromabhängige Spannungsgegenkopplung und die Schaltung Spannungsgegenkopplung wird als Spannungsabhängige Stromgegenkopplung bezeichnet. Diese Bezeichnungen hängen mit den beiden folgenden Fragen zusammen:
Was ist die zurückgekoppelte Größe? Und durch welche Göße wird die zurückgekoppelte Größe verursacht?

Für die Schaltung der Stromgegenkopplung bedeutet das:
Die zurückgekoppelte Größe ist die Wechselspannung über RE und sie wird verursacht durch den Wechselstrom durch RE.

Für die Schaltung der Spannungsgegenkopplung bedeutet das:
Die zurückgekoppelte Größe ist der Wechselstrom durch R1 und wird verursacht durch die Ausgangswechselspannung UA.

Wie berechnet man gegengekoppelte System?
Zur Berechnung von Schaltungen mit Wechselstromgegenkopplung gibt es 3 Verfahren:

1) Berechnung mit Hilfe des Wechselstromersatzschaltbildes
2) Berechnung mit Hilfe der Vierpoltheorie
3) Berechnung mit Hilfe der Regelungstechnik, die so genannte regelungstechnischen Methode

Es würde den Rahmen sprengen, alle 3 Methoden hier im Detail zu beschreiben. Aber als Beispiel zur Vierpolmethode habe ich im Bild unten die Schaltung der Stromgegenkopplung als Vierpolschema gezeichnet. Da es sich um zwei in Serie geschalteter Vierpole handelt, erfolgt die Berechnung der Gesamtschaltung mit den Z-Parameter.

Mein Tipp:

Versuche zuerst einmal mal die Spannungsverstärkung der Schaltung "Stromgegenkopplung" ohne RE mit Hilfe des Wechselstromersatzschaltbildes zu berechnen. Anschließend die Berechnung mit RE. Danach kannst Du zum Vergleich die Spannungsverstärkung entweder mit der Vierpoltheorie oder nach der regelungstechnischen Methode ausrechnen. Die Ergebnisse beider Verfahren müssten dann gleich sein.
Noch ein Hinweis:
Man erkennt, dass die zurückgekoppelte Spannung URE der Eingangsspannung UE entgegengesetzt ist, also subtrahiert wird. Das war zu erwarten, weil es sich ja um eine Gegenkopplung handelt. Man erkannt außerdem, dass die zurückgekoppelte Spannung URE durch den Emitterstrom IRE verursacht wird. Das Quotient aus URE/IRE nennt man Gegenkopplungsfaktor und spielt bei der regelungstechnischen Methode eine wichtige Rolle. Der Gegenkopplungsfaktor darf nicht mit dem Gegenkopplungsgrad verwechselt werden.


Gruß von transcom

 

[hekktech]

Sehr schön erklärt vielen dank! Hat mir auf jeden Fall mit dem Verständnis weitergeholfen.