Arbeitsgerade BPT als Schalter und Verstärker

[Maria]

Hallo!

Ich habe ein ziemliches Problem mit einer Prüfungsaufgabe, zu Bipolartransistoren. Genauergesagt habe ich zwei Fragen. Ich muss dazu sagen, dass ich eigenlich etwas ganz anderes studiere, dieses Fach aber hinter mich bringen muss.
Also erste Frage: In einer Aufgabe ist ein BPT als Schalter in Emitterschaltung gegeben.
Ub=10V; Rc=2kOhm
Für die erste Teilaufgabe muss ich die Arbeitsgerade in das Ausgangskennlinienfeld einzeichnen, wofür ich den Leerlauf- und den Kurzschlussfall betrachtet habe (also Ub auf der Uce Achse markiert und Ic=Ub/Rc auf der Ic Achse) und die entsprechenden Punkte markiert habe. Nun ist mir aber nicht ganz klar auf welcher der Kennlinien von Ube der Arbeitspunkt liegen muss. Dann soll ich angeben, welche Werte Ue haben muss, damit Ua bei sperrendem Transistor etwa Ub beträgt. Ist es richtig, dass in diesem Fall Ue = 0V sein muss?

Zweite Frage: In weiteren Verlauf der Aufgabe soll die Schaltung zu einer Verstärkerschaltung umgebaut werden, hier soll an Re 1V abfallen. Das kriege ich noch hin. Ich nehme an man muss einen Emitterwiderstand und einen Basisspannungsteiler ergänzen. Dann soll aber der Re berechnet und die Arbeitsgerade eingetragen werden. Ich hätte das mit der Gerade jetzt so gemacht wie in der vorherigen Aufgabe auch, aber mir wurde gesagt ich muss jetzt um den Punkt auf der Ic Achse zu markieren den Gesamtstrom so ausrechnen: Ig=Ub/Rc+Re meine Frage ist nun warum bei der Berechnung die Widerstände des Basisspannungsteilers nicht mit einfließen?

Ich hoffe meine Fragen sind verständlich, ich kann natürlich auch falls es zu unübersichtlich sein sollte die Aufgabenstellung noch zusätzlich hochladen.

[anders]

Ich muss dazu sagen, dass ich eigenlich etwas ganz anderes studiere,

Dann wäre es natürlich schön, wenn du sagtest, was du studierst.

Ist es richtig, dass in diesem Fall Ue = 0V sein muss?

Ue=0 ergibt sich doch schon aus der Emitterschaltung!
Oder wolltest du da überall Ub bzw. Ube schreiben?
Die Ube darf etwas höher sein, je nach Transistortyp und Temperatur etwa 0,5..0,6V bevor ein nennenswerter Kollektorstrom fliesst und die Uce deshalb absinkt.

Nun ist mir aber nicht ganz klar auf welcher der Kennlinien von Ube der Arbeitspunkt liegen muss.

Mir auch nicht, denn ich sehe deine Zeichnung nicht.
Meist wählt man den Arbeitspunkt aber so, dass man von dort aus symmetrisch aussteuern kann, d.h Uce bei etwa der halben Betriebsspannung liegt.
Bei dir wären das also Uce=5V und Ic=2,5mA.

hier soll an Re 1V abfallen

Aha, der Re ist also neu.
Oder hast du ihn oben nur unterschlagen?

aber mir wurde gesagt ich muss jetzt um den Punkt auf der Ic Achse zu markieren den Gesamtstrom so ausrechnen: Ig=Ub/Rc+Re

Das ist etwas konfus.
Diese Gleichung liefert ja nicht den Gesamtstrom, sondern den Kollektorstrom für Uce=0, also einen völlig übersteuerten Fall.
AUSSERDEM SOLLTEST DU KLAMMERN VERWENDEN, SONST WIRD DAS NIE ETWAS UND IST AUCH NOCH MATHEMATISCH FALSCH!

Ansonsten wählt man auch hier den Arbeitspunkt so, dass sich von dort aus eine symmetrische Aussteuerung ergibt. Trivialerweise ist das bei dem halben Maximalstrom der Fall, also Ic=Ie= Ub/(2*(Rc+Re)).
Daraus kann man dann leicht die zugehörigen Spannungen Uc und Ue im Arbeitspunkt berechnen.
Die Basisspannung Ub wird etwa 0,6V höher als Ue liegen.
Damit kann man dann das Widerstandsverhältnis der beiden Teilerwiderstände berechnen.

Der Basisstrom ergibt sich aus der Stromverstärkung und dem Kollektorstrom und damit lässt sich dann der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers berechnen, den man in der Praxis so wählt, dass der durch ihn fliessende Querstrom mindestens 10..20 mal so groß ist wie der benötigte Basisstrom.

Die Summe von Kollektorstrom und Strom durch den Spannungsteiler ergibt dann die Gesamtstromaufnahme dieser Verstärkerstufe.