Entwurf eines Transistorverstärkers

In diesem Artikel baue ich einen Transistorverstärker in PSPICE auf.

Normalerweise würde man dazu ins Datanblatt schauen und die charakteristischen Werte des Transistors und die erforderlichen Kennlinien heraussuchen.

Mit diesen Informationen könnte man dann die Transistorschaltung dimensionieren, aufbauen und testen.

In diesem Artikel verfolge ich einmal einen anderen Ansatz.

Da ich die Widerstände in der Simulation sehr schnell austauschen kann gehe ich in diesem Artikel einmal experimentell an die Bestimmung der Bauteile für die Transistorverstärkerschaltung.

Aufbauen möchte ich die Verstärkerschaltung mit dem Transistor BC 548 B, den es für 0,15 EUR bei Conrad zu kaufen gibt.

Verstärken möchte ich ein kleines Sinus-Signal von U1 = 10 mV.

Dieser Transistor ist ebenfalls in der Standardinstallation von PSPICE enthalten, so dass wir direkt mit dem Aufbau des Transistors beginnen können.

Ein Transistor ist ein Stromverstärker. Der Eingangsstrom (Basisstrom) erzeugt einen um den Stromverstärkungsfaktor B verstärkten Ausgangsstrom (Kollektorstrom).

Da wir aber Spannungen verstärken möchten, müssen wir die Eingangsspannung in einen Eingangsstrom umwandeln und den Ausgangsstrom in eine Ausgangsspannung.

Für den Eingang schalten wir die Basis-Emitterspannung so vor, dass wir einen annähernd linearen Verlauf zwischen Basis-Emitter-Spannung und Basisstrom erhalten.

Der Transistor beginnt ab ca. 0,7 V zu leiten. Ab 0,75 V ist die Änderung des Basisstroms annähernd proportional zur Basis-Emitterspannung.

Um diesen Arbeitspunkt zu erhalten, spannen wir die Basis also über einen Spannungsteiler auf diese gewünschte Basis-Emitter-Spannung vor.

Das Wechselsignal, unsere Sinus-Spannung von 10mV koppeln wir anschließend über einen Kondensator ein.

Um den Ausgangsstrom in eine Spannung zu verwandeln, schalten wir vor die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors einen Widerstand RC.

Die an diesem Widerstand abfallende Spannung ist proportional zur Stromstärke Ic. Wenn wir diese Spannung also von der Betriebsspannung abziehen und die Kollektor-Emitter-Spannung als Ausgangsspannung verwenden, erhalten wir eine zur Eingangsspannung proportionale Ausgangsspannung.

Aber eben um 180° phasenverschoben, wie man auch im Video sieht.

Das Video zum Aufbau des Transistorverstärkers

Im Video turne ich den Aufbau der Schaltung und die experimentelle Ermittlung der geeigneten Widerstände einmal vor.

Unsere Eingangsspannung von 10mV wird um den Faktor 120 verstärkt.

Viel Spaß mit dem Video, das dieses Mal ein wenig länger geworden ist.

Noch Fragen zum Video?


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