In dem Gast-Video dieses Artikels wird ein einfacher Transistorverstärker in Emitterschaltung Schritt für Schritt aufgebaut und das Prinzip einer Emitterschaltung erläutert.
Das Gast-Video stammt mit freundlicher Genehmigung von Stephan Müller.
Hier ein Link zu seinem YouTube-Kanal, auf dem weitere interessante Videos, insbesondere aus der Physik zu finden sind.
Zu Beginn des Videos wird noch einmal ausführlich gezeigt, warum und vor allem wie das Basispotential des Transistors angehoben wird um den Transistor eingangsseitig in den gewünschten Arbeitspunkt zu bringen.
Nur so kann der Transistor als einigermaßen linearer Verstärker verwendet werden, denn sonst würde die negative Halbwelle komplett abgeschnitten werden.
Signale unterhalb von 0,7 V würden ebenfalls nicht verstärkt, weil der Basis-Emitter-Übergang erst ab einer Spannung von ca. 0,7 V zu leiten beginnt.
Das heißt, bei kleinen Spannungen unterhalb von 0,7 V wäre der Wechselanteil des Ausgangssignals immer Null.
Das Basispotential wird mit einem Spanungsteiler eingestellt. In dem Video wird nicht auf das Querstromverhältnis eingegangen. Hier soll nur das Prinzip verdeutlicht werden. Die Belastung des Spannungsteilers durch den Transistor wird also nicht detailliert berücksichtigt.
Die Kopplung des Signals an die nun vorgespannte Basis erfolgt über einen Kondensator. Kondensatoren haben die Eigenschaft, dass sie für Gleichspannung hochohmig sind, bei Wechselspannungen aber niederohmig sind.
Genau das ist hier bei der Ankoppplung des Eingangssignals über einen Koppelkondensator gewünscht.
Der Arbeitspunkt an der Basis des Transistors bleibt erhalten und wird nicht über die Signalquelle, hier ein Mikrofon, kurzgeschlossen.
Die von der Signalquelle gelieferte Wechselspannung kann den Kondensator passieren und wird zur Basis durchgeleitet.
Genau genommen wird das Signal zum Arbeitspunkt addiert, so dass die Basisspannung den Wert Arbeitspunkt +/- Signalquelle beträgt.
Die Basis-Emitterstrecke leitet also je nach Signalpegel mehr oder weniger gut und es fließt entsprechend ein größerer oder kleinerer Basisstrom.
Dies hat wiederum einen größeren bzw. kleineren Kollektorstrom zur Folge
Durch die Wahl eines geeigneten Kollektorwiderstand erhält man eine Ausgangsspannung, die fast proportional zur Eingangsspannung ist.
Wie der Basisstrom von der Basisspannung abhängt, und wie hieraus der Kollektorstrom folgt wird im Video anhand der Kennlinie eines npn-Transistors gezeigt.
Zudem sieht man die ausgangsseitige Arbeitspunkteinstellung.
Im letzten Schritt wird dann noch der Gleichanteil der Ausgangsspannung über einen Koppelkondensator abgetrennt,
Und fertig ist der Emitterverstärker 😉
Viel Spaß mit dem Video …
