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Transistoraufgabe
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Jessika86
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Anmeldungsdatum: 20.07.2008
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 14:07:30    Titel:

Okay Ebtler, also unsere Diode gibt sozusagen mein Potential an Ra-Ube vor. Das bedeutet das der Strom Ira immer konstant ist, was ja für mich mit einem zack das Markenzeichen einer Konstantstromquelle erklärt. Gehe ich weiter. Ia=Il aufgrundesen, da Ib relativ geringe Auswirkungen hat. Für was dient eigentlich nun der Widerstand R1? Ich stelle mir gerade vor, dass aufgrund des Knoten zwischen Diode, R1 und Tranistor..wie schon gesagt der Strom Ib gering und Iz abhängig von Ra wahrscheinlich einen hohen Strom hat. So würde ich nun denken, dass der Widerstand R1 für ein Potentialabfall zuständig ist, um den großen Strom zu relativieren.

Ebtler, ich habe weiterhin eine Frage..man spricht bei Transistoren ja immer von einer Temperaturkompensation sprich für Ube, um eine Arbeitspunktstabilisierung zu erzielen. Hat jemand eine Ahnung, ob hierbei diese Temperaturkompensation geschieht? Die oben angesprochenen Fragen bezüglich zum Beispiel dem Widerstand R1 würde mich ebenso sehr interessieren.

Ich danke Euch..und Dir ganz herzlich Ebtler.
Hoffe, ihr könnt mir immernoch weiterhelfen

Lieben Gruss,
Jessi
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4451

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 14:48:07    Titel:

Hi,
Jessika86 hat folgendes geschrieben:
man spricht bei Transistoren ja immer von einer Temperaturkompensation sprich für Ube, um eine Arbeitspunktstabilisierung zu erzielen. Hat jemand eine Ahnung, ob hierbei diese Temperaturkompensation geschieht?

ich glaube ja. Der Begriff Konstantstromquelle heißt, dass ein konstanter Strom unabhängig von irgendwelchen Einflüssen fließt. Die Stabilisierung geschieht durch den Widerstand R_A. Es wurde ja gesagt, dass die Spannung über der Diode konstant ist; U_Z = const.
Wenn du die Masche bildest, erkennst du, dass der Spannungsabfall über dem Widerstand R_A genau 0,6V kleiner ist.
U_Z = 0,6V + U_RA

Soweit so gut. Wird der Kollektorstrom größer aufgrund irgendwelcher Ursachen, ist der Spannungsabfall über R_A entsprechend größer. Das heißt, dass das Emitterpotential (der Punkt E) "nach oben sinkt". Damit meine ich, dass das Emitterpotential kleiner wird, sich also den 0V Massepotential nähert. Das sinkt nach oben, weil "unten" die konstanten 12V Betriebsspannung sind. Also muss das andere Potential entsprechend kleiner werden, um einen größeren Spannungsabfall verursachen zu können.
Wird aber nun das Emitterpotential nach unten gezogen, sinkt automatik U_BE - also die Basisemitterspannung - entsprechend ab. Denn U_BE hat das Potential vom konstanten Basispotential und das Emitterpotential.
Das heißt im Klartext:
Wenn die Spannung U_RA größer wird, sinkt das Emitterpotential und die Spannung U_BE wird entsprechend kleiner.
U_BE beeinflusst das "Steuern des Transistors", wie ich es dir gestern auch versucht habe zu erklären. Durch ein kleineres U_BE wird der Kollektorstrom entsprechend kleiner und der Spannungsabfall über R_A ebenfalls. So halten wir den Kollektorstrom konstant.

Ich habe deine mal Schaltung äquivalent umgezeichnet, so wie Transistor standardmäßig mit seinem Basis, Emitter und Kollektoranschlüssen in der Literatur zu finden ist.
Hier die Grafik:


Soweit so gut....

Nun zur nächsten Frage:
Zitat:
Die oben angesprochenen Fragen bezüglich zum Beispiel dem Widerstand R1 würde mich ebenso sehr interessieren.


Es wurde gesagt, dass die Z-Diode in Sperrrichtung idealerweise einen unendlich hohen Widerstand hat. Ein unendlich hoher Widerstand heißt, dass die Klemmen offen sind. Ich würde daraus schließen, dass wir deshalb einen Spezialfall zur Arbeitspunkteinstellung haben. Den Arbeitspunkt stellen wir nun mit R_1 ein.

MfG

EDIT:
Alle Angaben ohne Gewähr Smile
Jessika86
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Anmeldungsdatum: 20.07.2008
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 15:22:40    Titel:

Aber Z-Dioden werden doch idealerweise in Sperrichtung betrieben? Sad
Also Du hast recht mit der rechten Schaltung kann man einfacher lernen.
Schau mal, so war gerade mein Gedankengang, als ich Dir gerade gefolgt bin...der Kollektorstrom ist ja der Strom, der ja auch durch den RL geht. Wie Du gesagt hast, gehen wir jetzt davon aus, dass der Kollektorstrom größer wird. Demnach wird die Spannung an RL (quasi Url) auch größer. Sooo..und dadurch habe ich ein geringere Spannung an Ura. Das heißt doch, wie du auch gesagt hast, dass der Emitterstrom folglich abnimmt. So, jetzt ziehe ich mal spaßeshalber meine Masche : Ura+Ueb-Uz=0
Sagen wir mal, dass an Uz in Sperrichtung 5V abfällt, dann stellen wir jetzt mal nach Ueb um....Ueb=Uz-Ura. Das heißt für mich, dass aufgrundesen der konstanten 5V an Uz und der geringeren Spannung an Ura, aufgrund des hohen Kollektorstromes->mein Ueb größer wird..je kleiner Ura wird.
Mache ich gerade einen Gedankefehler Smoother?
Was hat das nun für Auswirkungen...so eine blöde Schaltung, wie die einen ärgern kann. Ist das nicht Wahnsinn, Smoother?
Hoffe wir schaffen das! Smile
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4451

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 16:25:55    Titel:

Jessika86 hat folgendes geschrieben:
Aber Z-Dioden werden doch idealerweise in Sperrichtung betrieben? Sad

Habe ich sie verkehrt eingezeichnet? Worauf möchtest du hinaus?


Zitat:
Demnach wird die Spannung an RL (quasi Url) auch größer. Sooo..und dadurch habe ich ein geringere Spannung an Ura. Das heißt doch, wie du auch gesagt hast, dass der Emitterstrom folglich abnimmt.

Ne, das habe ich so nicht gesagt Smile
Ich sagte, dass aufgrund des höheren Kollektorstromes die Spannung U_RA größer wird, somit automatisch die Spannung U_BE kleiner wird. Mit deiner Masche:

U_BE = U_Z - U_RA
Wenn U_Z = const und U_RA größer wird, wird U_BE doch automatisch kleiner?

Und nimm es mir bitte nicht übel, aber achte bei den weiteren Posts ein wenig mehr auf die Rechtschreibung und Kommasetzung, denn einige Sätze musste ich doppelt lesen, bevor ich sie verstanden habe.

Ich fasse noch mal zusammen:
Emitterstrom I_E ist jener Strom durch den Widerstand R_A
Basisstrom ist I_B
Kollektorstrom I_C ist jener Strom durch den Widerstand R_L

Knotenregel:
I_E = I_B + I_C
Da I_B vernachlässigbar klein ist, sagen wir, dass I_E ≈ I_C ist.

Somit fließt der Kollektorstrom sowohl durch R_A als auch durch R_L

Wird der Kollektorstrom größer, ist der Spannungsabfall U_RA entsprechend größer. Deshalb wird U_BE kleiner, um den Strom wieder zu begrenzen.

MfG
Jessika86
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Anmeldungsdatum: 20.07.2008
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 17:32:52    Titel:

Sorry Smoother, Du hast natürlich vollkommen recht. Ie=Ib+Ic

Bei Temperaturschwankungen habe ich gelesen, ist Ube sehr empfindlich. Dabei soll sich Ube je Kelvin um 2mV erniedrigen. Das bedeutet also, dass der Kollektorstrom und die Spannung Ura ebenfalls sinkt. Dabei verringert sich nun auch gleichzeitig der Emitterstrom.
Jetzt kommt meine Z-Diode zum Einsatz, die uns die Sollwertspannung vorgibt. Da wir die konstante Spannung der Diode vorgegeben haben, erhalten wir folglich dann ein größeres Ube. Da die Basis-Emitterspannnung für das "Steuern des Transistors" zuständig ist, erhalten wir anschließend einen größeren Kollektorstrom. So habe ich schon mal mehr den Kreislauf verstanden.
Bis hierher alles verstanden, lieber Smoother. Welche Aufgabe besitzt nun R1 bzw. RL?

Danke..ich weiß, dass es schwer sein muss Geduld zu haben. Aber ich habe doch jetzt schon soo viel dazu gelernt Wink
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4451

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 17:45:31    Titel:

Jessika86 hat folgendes geschrieben:
Welche Aufgabe besitzt nun R1 bzw. RL?


R_L ist der Lastwiderstand, durch den der Kollektorstrom fließen soll. Ich zitiere aus Elektronik-Kompendium:
Zitat:
Anstelle des Kollektorwiderstands RC wird der Lastwiderstand eingebaut, der mit dem Konstantstrom versorgt werden soll.


Der Widerstand R_1 ist der Vorwiderstand, mit dem der Arbeitspunkt eingestellt wird. So würde ich das interpretieren.

MfG
Jessika86
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Anmeldungsdatum: 20.07.2008
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 17:52:13    Titel:

Könntest Du mir genau diesen letzten Punkt mit dem Widerstand R1 und der Arbeitspunkteinstellung nur ein bißchen noch etwas erläutern?

Vielen Dank, Smoother.
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4451

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 17:57:28    Titel:

Sag mal,
in dem Buch, in dem du das gelesen hast:

Zitat:
Dabei soll sich Ube je Kelvin um 2mV erniedrigen.


War das zufällig Beuth - Grundschaltungen
Jessika86
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Anmeldungsdatum: 20.07.2008
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 21 Jul 2008 - 18:21:05    Titel:

S.67 Smoother, Du willst mich jetzt im nächsten Schritt aufmerksam machen auf die S.68.

Wenn Du das Buch auch zur Hand hast. Ich versteh das jetzt so. R1 ist unser Vorwiderstand, wie Du schon gesagt hast. "Der Arbeitspunkt wird durch den Basisstrom Ib und den Vorwiderstand R1 bestimmt"

So, ich denke jetzt reißt der Knoten: Aufgrund der Knotenregel ist Ib+Iz-I1=0 Das ergibt dann Ib=I1-Iz

Ich folger nun daraus, dass die Arbeitspunkteinstellung sowohl durch den Vorwiderstand, als auch durch die Zenerdiode geschieht.

Smoother, sag bitte:" Jessi, Du hast die Schaltung verstanden"
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 22 Jul 2008 - 06:22:52    Titel:

Hallo,

die Zenerdiode nimmt natürlich einen großen Einfluss auf den Arbeitspunkt, der Vorwiderstand jedoch einen sehr kleinen. Wäre die Z-Diode ideal, würde der Vorwiderstand überhaupt keinen Einfluss nehmen.

Nehmen wir an, Du verkleinerst den Vorwiderstand R1, dann wird sich der Strom durch die Z-Diode erhöhen. Durch den sehr kleinen differenziellen Widerstand der Z-Diode bleibt die Spannung an der Z-Diode nahezu konstant. Wäre die Diode ideal würde sich die Spannung an ihr überhaupt nicht ändern! Damit sieht die Basis-Emitterstrecke immer noch die gleiche Spannung wie vorher und der Basisstrom und somit der Arbeitspunkt bleibt gleich. R1 nimmt erst eine gravierenden Einfluss, wenn wir den steilen Kennlinienbereich der Z-Diode verlassen.
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