[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/transistorgrundschaltungen-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/transistorgrundschaltungen-wikipedia\/","headline":"Transistorgrundschaltungen \u2013 Wikipedia","name":"Transistorgrundschaltungen \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Die Grundschaltungen einer Verst\u00e4rkerstufe sind nach der Elektrode benannt, welche auf einem fest definierten elektrischen Potential liegt. 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Das ist jene Elektrode, die Eingangs- und Ausgangskreis gemein ist. Im Falle eines Bipolartransistors mit seinen drei Elektroden Emitter, Kollektor und Basis ergeben sich so die Emitterschaltung, die Kollektorschaltung und die Basisschaltung. Aufgrund ihrer Eigenschaften wird die Kollektorschaltung meistens Emitterfolger genannt. Die Transistor-Grundschaltungen unterscheiden sich prinzipiell in ihren elektrischen Eigenschaften und daher im Verwendungszweck.  Die in einem Ger\u00e4t wie etwa einem Audioverst\u00e4rker enthaltene Anordnung einer Vielzahl von elektronischen Grundbausteinen l\u00e4sst sich (zumindest gedanklich) in Dutzende der hier beschriebenen Grundschaltungen unterteilen. Die Gesamtfunktion ergibt sich aus der Kombination und dem Zusammenspiel der einzelnen Grundschaltungen.Im Folgenden werden die Grundschaltungen mit Bipolartransistoren ausf\u00fchrlicher beschrieben. Statt mit Bipolartransistoren k\u00f6nnen die beschriebenen analogen Schaltungen auch mit Feldeffekttransistoren (FET) bzw. Elektronenr\u00f6hren realisiert werden. Die Eigenschaften der entsprechenden Schaltungen sind zwar nicht identisch, \u00e4hneln sich jedoch wegen der gleichen zugrundeliegenden Prinzipien in ihrem Verhalten. Die entsprechenden FET-Schaltungen werden Sourceschaltung, Drainschaltung\/Sourcefolger und Gateschaltung genannt, w\u00e4hrend die dazu analogen R\u00f6hrenschaltungen Kathodenbasisschaltung, Kathodenfolger\/Anodenbasisschaltung und Gitterbasisschaltung hei\u00dfen.Die Schaltungen werden \u00fcblicherweise wie im nachfolgenden Bild in der oberen Reihe dargestellt, um die jeweils gemeinsame Elektrode zu verdeutlichen. Die Funktionsweise wird allerdings deutlicher, wenn man die Schaltungen gem\u00e4\u00df der unteren Reihe umzeichnet.    Transistorgrundschaltungen (Emitter-, Kollektor-, Basis-Grundschaltung)Die oben genannte Methode zur Ermittlung der jeweiligen Grundschaltung ist nicht immer streng erf\u00fcllt, so dass ein weiteres Kriterium angewendet werden muss: Die Bezeichnung der Grundschaltung erfolgt entsprechend der Elektrode des Transistors, an welcher das gemeinsame Bezugspotential von Ein- und Ausgang liegt.[1] Oder: Die Bezeichnung erfolgt entsprechend dem Anschluss des Transistors, der weder als Eingang noch als Ausgang der Schaltung dient.[2]Entsprechung der Grundschaltungen inkl. englischsprachige EntsprechungenBipolartransistorEmitterschaltungcommon emitterKollektorschaltung (Emitterfolger)common collector (emitter follower)Basisschaltungcommon baseFETSourceschaltungcommon sourceDrainschaltung (Sourcefolger)common drain (source follower)Gateschaltungcommon gateElektronenr\u00f6hreKathodenbasisschaltungcommon cathodeAnodenbasisschaltung (Kathodenfolger)common plate (cathode follower)Gitterbasisschaltungcommon gridDie Emitterschaltung basiert auf der Grundfunktion des Bipolartransistors: Ein in die Basis flie\u00dfender Signalwechselstrom ruft einen um den Wechselstromverst\u00e4rkungsfaktor \u03b2{displaystyle beta } gr\u00f6\u00dferen Wechselstrom in dem Kollektor hervor.    Verst\u00e4rkerstufe in Emitterschaltung mit Arbeitspunkt\u00adstabilisierung durch Gleichstrom\u00adgegenkopplung  Die nebenstehende Abbildung zeigt eine Verst\u00e4rkerstufe f\u00fcr Wechselspannung in Emitterschaltung mit kapazitiv \u00fcberbr\u00fccktem Emitterwiderstand. Mit den Widerst\u00e4nden R1{displaystyle R_{1}} und R2{displaystyle R_{2}} wird der Arbeitspunkt festgelegt. Zus\u00e4tzlich erkennt man hier eine Arbeitspunktstabilisierung (siehe Abschnitt weiter unten) durch Gleichstromgegenkopplung mittels Widerstand R4{displaystyle R_{4}}. Die Kondensatoren legen die untere Grenzfrequenz der Schaltung fest. Sie sind dabei so gro\u00df, dass sie f\u00fcr das zu verst\u00e4rkende Wechselstrom-Nutzsignal als Kurzschluss angesehen werden k\u00f6nnen. C3{displaystyle C_{3}} legt den Emitter wechselstromm\u00e4\u00dfig an Masse. C1{displaystyle C_{1}} und C2{displaystyle C_{2}} blockieren die Gleichspannungsanteile an Ein- und Ausgang. Der Basisstrom steuert den um den Wechselstromverst\u00e4rkungsfaktor \u03b2{displaystyle beta } gr\u00f6\u00dferen Kollektor-Emitter-Strom.Der Eingangswiderstand ist klein und entspricht der Parallelschaltung aus R1{displaystyle R_{1}}, R2{displaystyle R_{2}} und dem Basis-Emitter-Widerstand rBE{displaystyle r_{mathrm {BE} }}. Wird C3{displaystyle C_{3}} weggelassen, erh\u00f6ht sich der Eingangswiderstand, weil dann statt rBE{displaystyle r_{mathrm {BE} }} der Widerstand rBE+\u03b2\u22c5R4{displaystyle r_{mathrm {BE} }+beta cdot R_{4}} in die Rechnung eingeht. Der Ausgangswiderstand ist die Parallelschaltung aus dem Arbeitswiderstand R3{displaystyle R_{3}} und dem Kollektor-Emitter-Widerstand rCE{displaystyle r_{mathrm {CE} }} (dieser ist in der Regel sehr gro\u00df gegen\u00fcber R3{displaystyle R_{3}}). Die Spannungsverst\u00e4rkung ist bei fehlendem C3{displaystyle C_{3}} das Verh\u00e4ltnis von R3{displaystyle R_{3}} zu R4{displaystyle R_{4}}, ansonsten ist sie vom Transistortyp und der Temperatur abh\u00e4ngig. Der Emitterstrom ist gleich dem Kollektorstrom plus dem Basisstrom.Nachteilig ist die Reduzierung der Grenzfrequenz durch den Millereffekt. Dieser kann durch eine Kaskode aus zwei Transistoren vermieden werden.Die zur Emitterschaltung analoge Grundschaltung mit Feldeffekttransistoren wird als Sourceschaltung bezeichnet; die entsprechende Grundschaltung mit Elektronenr\u00f6hren hei\u00dft Kathodenbasisschaltung.Table of ContentsDimensionierung der Bauelemente[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einsatzgebiete[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Stabilisierung des Arbeitspunktes[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dimensionierung der Bauelemente[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einsatzgebiete[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einsatzgebiete[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dimensionierung der Bauelemente[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Spannung an R4{displaystyle R_{4}} sollte etwa 0,6\u00a0V betragen, die Spannung an R2{displaystyle R_{2}} also 1,2\u00a0V. R3{displaystyle R_{3}} soll so gro\u00df sein, dass die Spannung am Kollektor recht genau halb so gro\u00df ist wie die Betriebsspannung Ucc{displaystyle U_{mathrm {cc} }}, weil dann beide Halbwellen ihren maximalen Wert erreichen k\u00f6nnen. Die Schaltung im Bild 2 besitzt keine Wechselstrom-Gegenkopplung und verzerrt deshalb das Signal. Das l\u00e4sst sich durch einen kleinen Widerstand von etwa 100\u00a0\u03a9 in Reihe zu C3{displaystyle C_{3}} deutlich verbessern. Allerdings sinkt dadurch auch die Verst\u00e4rkung.Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]invertierendStromverst\u00e4rkung hochSpannungsverst\u00e4rkung hochLeistungsverst\u00e4rkung ca. 100\u20131000, etwa Spannungsverst\u00e4rkung\u00a0\u00d7\u00a0Stromverst\u00e4rkungEingangswiderstand: 500\u00a0\u03a9\u20132\u00a0k\u03a9Ausgangswiderstand: 50\u00a0\u03a9\u2013100\u00a0k\u03a9 bzw. etwa gleich dem Arbeitswiderstand R3verzerrungsarme Verst\u00e4rkung nur f\u00fcr sehr kleine Eingangsspannungen: wenn C3 vorhanden      (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/transistorgrundschaltungen-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Transistorgrundschaltungen \u2013 Wikipedia"}}]}]