Modul 4 Elektronik für die EASA Teil 66 Lizenz

Transistorgrundschaltungen für B2

Postby Fritz » 04 May 2012 13:43

Transistorgrundschaltungen
Die Grundschaltungen einer Verstärkerstufe sind nach der Elektrode benannt, welche auf einem fest definierten elektrischen Potential liegt. Jene Elektrode ist die, 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 Gerät wie etwa einem Audioverstärker enthaltene Anordnung einer Vielzahl von elektronischen Grundbausteinen lässt 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 ausführlicher beschrieben. Statt mit Bipolartransistoren können die beschriebenen analogen Schaltungen auch mit Feldeffekttransistoren (FET) bzw. Elektronenröhren realisiert werden. Die Eigenschaften der entsprechenden Schaltungen sind zwar nicht identisch, ähneln sich jedoch wegen der gleichen zugrundeliegenden Prinzipien in ihrem Verhalten. Die entsprechenden FET-Schaltungen werden Sourceschaltung, Drainschaltung/Sourcefolger und Gateschaltung genannt, während Kathodenbasisschaltung, Kathodenfolger/Anodenbasisschaltung und Gitterbasisschaltung die dazu analogen Röhrenschaltungen heißen.
Die Schaltungen werden üblicherweise 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 gemäß der unteren Reihe umzeichnet.

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Transistorgrundschaltungen (Emitter, Kollektor, Basis-Grundschaltung)

Die obengenannte Methode zur Ermittlung der jeweiligen Grundschaltung ist nicht immer streng erfüllt, 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

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Verstärkerstufe in Emitterschaltung mit Arbeitspunkt­stabilisierung durch Gleichstrom­gegenkopplung

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Rauscharme Emitterschaltung mit Spannungsgegenkopplung (Stromspiegel als Stromquelle)

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Gleichspannungs­gegenkopplung

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Verstärker in Kollektorschaltung

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Verstärker in Basisschaltung

Die Kaskodenschaltung (nicht zu verwechseln mit der Kaskadenschaltung) ist eine elektrische Verstärkerschaltung und stellt eine einfache Form von Transkonduktanzverstärker dar. Transkonduktanzverstärker sind durch einen hohen Eingangs- und Ausgangswiderstand gekennzeichnet und werden als elementarer Schaltungsteil beispielsweise in Stromspiegeln und in Operationsverstärkern eingesetzt. Die Kaskodenschaltung kann bei ähnlichen Verhalten verschiedenartig aufgebaut werden, unter anderem mit Elektronenröhren oder mit Transistoren

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Kaskode-Schaltung mit npn Bipolar-Transistoren.

Die Darlington-Schaltung ist eine elektronische Schaltung aus zwei Bipolartransistoren, wobei der erste, kleinere Transistor als Emitterfolger auf die Basis des zweiten, größeren arbeitet. Sie wird zur Erhöhung des Stromverstärkungsfaktors eines einzelnen Bipolartransistors angewendet. Befinden sich beide Transistoren in einem einzigen Gehäuse, spricht man auch vom Darlington-Transistor. Eine ähnliche Anordnung aus komplementären Transistoren wird als Sziklai-Paar oder als Komplementär-Darlington-Schaltung bezeichnet.

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Darlington-Schaltung mit npn-Transistoren
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Fritz
 
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