Transistor-Emitterschaltung

Nachdem in der vergangenen Folge der Aufbau und die Funktionsweise von Bipolartransistoren erläutert wurde, geht es heute um den Aufbau und die Funktionsweise einer Verstärkerschaltung.

Für Verstärkerschaltungen nimmt man im NF-Bereich häufig die Emitterschaltung. Zum NF-Bereich (Niederfrequenz-Bereich) gehören die hörbaren Signale, also beispielsweise Sprachsignale.

Eine Anwendung der Emitterschaltung wäre daher zum Beispiel die Verstärkung eines Mikrophonsignals, um es auf einem Lautsprecher ausgeben zu können.

Die Emitterschaltung heißt so, weil Eingangssignal und Ausgangssignal als gemeinsamen Bezugspunkt den Emitteranschluss des Transistors haben.

Denkt man sich die Koppelkondensatoren weg, kann man das sehr leicht am Schaltbild erkennen. Das Eingangssignal liegt dann zwischen Basis und Emitter, währende das Ausgangssignal zwischen Kollektor und Emitter abgegriffen wird.

Bei dieser einfachen Schaltung ist dieser Zusammenhang noch sehr schön zu erkennen.

Bei Schaltungen, die wir in Zukunft analysieren, ist das leider nicht mehr ganz so einfach.

Der Aufbau der Emitterschaltung

Im Video wird zunächst einmal der Aufbau einer Emitterschaltung erläutert.

Der gewünschte Arbeitspunkt wird über die Widerstände eingestellt. Über Kondensatoren werden die Eingangsignale und Ausgangssignale an die Schaltung angekoppelt, bzw. die Arbeitspunkteinstellung abgekoppelt..

Zunächst wird gezeigt, wie man die Widerstände dimensioniert, um den gewünschten Arbeitspunkt einzustellen.

Der Basisvorwiderstand begrenzt hierzu den Basistrom. Man sucht sich also den gewünschten Basisstrom und kann damit dann die Größe des Basisvorwiderstandes berechnen.

Über den Kollektorwiderstand kann man den gewünschten Arbeitspunkt im Ausgangskennlinienfeld festlegen. Die Spannung U_CE wir häufig auf die Hälfte der Betriebsspannung eingestellt. Der Transistor arbeitet dann im sogenannten A-Betrieb.

Nach der Berechnung der Widerstandswerte zur Einstellung des Arbeitspunktes wird die Schaltung im Video mit Hilfe von LTSpice simuliert.

Die Einstellung des Arbeitspunktes wird zunächst überprüft. Nach zusätzlichem Anlegen des Eingangssignal erkennt man im Video die Verstärkung des Signals. Sehr schön erkennt man auch die Phasenverschiebung um 180° des Ausgangssignals im Vergleich zum sinus-förmigen Eingangssignals.

Am Ende des Videos werden noch die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen und die Gesamtverstärkung der Emitterschaltung berechnet.

Das Video

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