Transistor Berechnungen

[Peacebringer]

Hallo ich sitze gerade an einigen Transitorschaltungen und habe zwar eine entsprechende Lösung gefunden.

Allerdings habe ich keine Ahnung, wie man auf die entsprechende Formeln kommt...

In der Aufgabe sucht man den R CE von einem Transistor und hat dafür U B von 4,5 V gegeben.

Laut der Lösung muss man die Betriebsspannung durch 2 teilen.

Sprich UB / 2 um an UCE zu kommen.

Allerdings verstehe ich nicht, wie man auf diese Formel kommt noch kann ich diese Formel in einer entsprechenden Formelsammlung finden...

Kann mir das jemand erklären?

 

[Pumukel]

Autsch da geht einiges schief. Wie wäre es mal damit die vollständige Aufgabe hier einzustellen ! Dann kann dir auch geholfen werden . Und von Rce reden wir lieber schon mal gar nicht den das ist eine " Funktion " des Transistors und kein x beliebiger Wert der sich zudem abhängig von der Funktion des Transistors ändert .

 

[Peacebringer]

In der Aufgabe soll ich in dem gegebenen Ausgangskennlinienfeld den Gleichstrom-und den Wechselstrom Ausgangswiderstand bei einem Arbeitswiderstand von Rc=56Ohm und einer Betriebsspannung UB=4,5V ermitteln, wenn sich durch den Basisstrom über die Stromsteuerkennlinie ein Kollektorstrom von Ic=40mA eingestellt hat.

 

[Pumukel]

Vollständig schließt auch das Kennlinienfeld ein ! und da gehört dann auch die Lastgerade eingezeichnet !

 

[Peacebringer]

 

[Pumukel]

so dann zeichne mal die Arbeitsgerade des Lastwiderstandes in dein Ausgangsfeld ein . Diese beginnt Links oben und verläuft nach rechts unten ! Um die Endpunkte zu finden reicht das Ohmsche Gesetz .

 

[Pumukel]

Da hat es wohl jemanden die Sprache verschlagen? Kleiner Hinweis der Transistor bildet mit dem RC ( dem Arbeitswiderstand) einen Spannungsteiler und beide werden vom Strom Ic durchfloßen . Bei Uce = 4,5 V fließt durch beide kein Strom und somit hast du schon einen Punkt und wenn Uce = 0 ist ist der Strom durch Rc maximal . Das ergibt deine Arbeitsgerade . Und bei IC = 40 mA kannst du dann Uce ablesen . Aber Uce lässt sich auch ausrechnen über das Ohmsche Gesetz.

 

[Peacebringer]

Mir hat es nicht die Sprache verschlagen...
Ich bin nur nicht die ganze Zeit am Rechner und was den Post 6 angeht, hätte ich es jetzt so gedacht...

 

[Pumukel]

richtig und in der Zeichnung kannst du nun für IC = 40mA die Uce direkt ablesen .
So und nun zu dem Rechenweg
Über den 56 Ohm Widerstand fällt eine Spannung ab und die Kannst du einfach Ausrechnen
U= R*I >>> 56 V:A*0.04A = 2,24V und da UB = 4,5 V beträgt müssen am Transistor zwischen E und C 4,5V -2,24V = 2,26 V liegen also ist Uce = 2,26V .
Das kannst du für jeden beliebigen Ic machen. Soweit die Theorie nur hat ein Transistor auch eine Uce sat und die ist größer 0V . Kleiner als Ucesat kann die Spannung Uce nicht werden .
Beispiel : Uce sat ist mit 0,2 V angegeben dann kann die Spannung über Rc nur 4,5V-0,2 V = 4,3V werden und somit der Strom IC kann nur 4,3V :56Ohm = 76,8mA werden .
Rechenfehler beseitigt

 

[Peacebringer]

Super, danke für die Erklärung.

Wobei ich eines jedoch noch nicht so ganz verstehe...

Ich habe ein einem anderen Forum diese Rechnung hier gesehen und wundere mich, wieso die die Batteriespannung durch 2 teilen und damit mit einem falschen Wert weiterrechnen...

 

[Pumukel]

Diese Rechnung ist schlicht und einfach falsch ! Rechne dir mal Uce aus bei 20 mA Ic .

 

[Peacebringer]

Danke dir...
Hab mich schon sehr gewundert, da ich diese Formel bisher in keiner Formelsammlung gesehen habe und es auch überhaupt kein Sinn macht...

 

[Pumukel]

Das selbe Spiel kannst du mal mit Rc = 10 Ohm machen . Aber Achtung dann verläuft deine Arbeitsgerade völlig anders. Beachte dabei wir verändern dabei den Basisstrom von etwas über 0,2mA nicht !
Um es graphisch leichter zu machen reicht es RC auf 45 Ohm zu verringern .

 

[Pumukel]

Hier mal die Arbeitsgerade mit Rc = 45 Ohm

 

[Peacebringer]

Ja das ist eindeutig.

Wobei ich mich jedoch frage, wenn ich den Wechselstrom Ausgangswiderstand berechnen soll.

Woher bekomme ich die Werte von ΔUCE und ΔIC?

Nimmt man dafür einfach eine gewisse Strecke von der jeweiligen Gerade von dem Ausgangskennlinienfeld vom entsprechenden IB raus oder gibt es spezielle Vorgaben, von wo bis wo man es nachschauen muss?

 

[Pumukel]

Also ein Transistor wird durch den Basisstrom gesteuert . Deshalb besteht das Kennlinienfeld auch aus 4 Quadranten. So und ob du nun einen Gleichstrom verstärkst oder einen Wechselstrom ändert daran gar nichts .

 

[Pumukel]

Nehmen wir das von dir eingestellte Kennlinienfeld . Dann siehst du das der Kollektorstrom Ic vom Basisstrom abhängt und es genau für jeden Basisstrom genau einen Schnittpunkt mit der Arbeitsgeraden hast. Im Bereich von Ib 0,1 mA bis 0,3 mA verläuft der Ic linear und damit ändert sich auch Uce linear . Somit hast du da eben im Bereich von IB 0,1 mA bis ca 0,3mA deine Wechselstromgerade .
Das in dem Kennlinienfeld der Basisstrom nur in Schritten von 0,1 mA dargestellt ist ändert daran auch nichts . Du könntest da auch beliebe Schritte wählen .
Das Beta von einem Transistor also das Verhältnis von Ic zu Ib ist eine Kenngröße des Transistors .
Beispiel : ein Beta von 100 besagt das eine Änderung des Basisstromes um zb 0,1 mA ruft eine Änderung des Kollektorstromes von 0,1mA *100 = 10 mA hervor .
Bei deinem da dargestellten Kennlinienfeld hat der Transistor da ein Beta von rund 200 .