Transistor kennlinie

[oliralf]

Hallo
Habe fragen zu den aufgaben zur kennlinie . Und ob die Aufgaben stimmen!

Danke

Aufgabe
1. Lesen Sie aus dem Kennlinienfeld den Kollektorstrom bei IB = 10; 20;40; 80; 100 und 120μA jeweils für eine Kollektor-Emitter-Spannung von UCE = 2 V und UCE = 20 V ab.

2. Ermitteln Sie aus den Kennlinienfeldern die Basis-Emitterspannung bei UCE = 6 V für IC= 1; 5; 10 und 20 mA.

3. Zeichnen Sie in das Kennlinienfeld IC = f (UCE) die Grenzkurven Ptot = 300 mW und UCE max = 24 V ein.

4. Bestimmen Sie aus dem Kennlinienfeld IC = f (UCE) die Übertragungskennlinien für UCE=2 V und UCE = 20 V und tragen sie diese in das zugehörige Kennlinienfeld ein.

5. Bestimmen Sie aus dem Ausgangskennlinienfeld im Arbeitspunkt UCE = 2 V und IB = 40 μA ±20 μA die Kleinsignalstromverstärkung.



Lösung
Nr.1
Ic habe ich aus den Kennlineine feld
2V:
IB: 10μA ; 20μA ;40μA ;80μA ;100μA ;120μA
IC:0 mA ; 2,7mA; 6,5mA ; 14,2 mA ; 18,3mA; 22,4mA


20V:
IB: 10μA ; 20μA ;40μA ;80μA ;100μA ;120μA
IC:0 mA ; 2,7mA; 6,8mA ; 15 mA ; 19 mA ; 23,6mA


Nr.2
Erstes habe ich IB aus rechten Kennlinienfeld abgelesen .
Dann in Linken Bild mit IB, UBE abgelesen.
IC= 1 mA ; 5mA ;10mA; 20mA
IB= 15μA ; 30μA ; 59μA ; 107μA
UBE=0,65V ;0,82V; 0,9 V ;0,98 v

Nr.3
IC=Ptot /UCE=300mW/24V=12,5mA
IC=Ptot /UCE=300mW/22V=13,6mA
IC=Ptot /UCE=300mW/20V=15mA
IC=Ptot /UCE=300mW/18V=16,7mA
IC=Ptot /UCE=300mW/16V=18,75mA
IC=Ptot /UCE=300mW/14V=21,4mA
IC=Ptot /UCE=300mW/12V=25mA

Das habe ich dan in der rechnten eingezeichnet! Also Ptot.

Nr.4
Verstehe ich net

Nr. 5
Verstehe ich net

danke

[anders]

1) Teilweise falsch. Für I_B=10µA ist gar keine Kennlinie vorhanden.
Man kann allerdings mit einiger Berechtigung annehmen, dass der Kollektorstrom halb so groß ist, wie für I_B=20µA, aber dies ist weder zwingend noch exakt.
Wahrscheinlich beträgt I_C hier nicht 0 sondern 1,4mA.
Sonst ok.

2) I.W. ok.
Allerdings fehlt bei diesem Kennlinien die Angabe, wie der Kollektor beschaltet ist. Bei gleichem I_B ändert sich die U_BE nämlich merklich, je nachdem ob der Kollektor offen, mit B verbunden, oder an eine feste Spannung gelegt ist.

3)Wo ist die Zeichnung?

4)Die Aufgabenstellung glänzt auch nicht gerade vor Klarheit.
Ich vermute dass hier die I_B vs. I_C Kennlinien gemeint sind, die im Idealfall Gerade sind.
Weil man die Krümmung einer fast "Geraden" nur schlecht erkennt, wird in der Praxis auch gerne die Stromverstärkung gegen den Kollektorstrom aufgetragen.

5) Das ist doch nicht so schwer. Mit U_CE = 2 V bist du ja schon rechts vom Kennlinienknick und brauchst nur
delta_Ic / delta_Iv = (10,5-2,6)mA / (60-20)µA = ca. 250 zu bilden.

[Ney]

Keine Zeit, das komplett auseinander zu nehmen, aber:

4) Du solltest dir ein Kennlinienfeld vorstellen, das aus 4 Quadranten besteht. Praktisch eine X-Achse und eine Y-Achse.
A) Im erstenQaudranten (X>0, Y >0) bringst du bitte die Ausgangskennlinien --> IC = f(UCE)
AA) Im dritten Quadranten (X<0, Y >0) bringst du bitte die Eingangskenlinie --> IB = f (UBE) (Nach unten klappen, und nach links spiegeln)

AAA) Unter Punkt 1 hast du bestimmte IC und bestimmte IB für 2V , bzw. für 20V ermittelt. Nun musst du diese Werte nehmen und durch die 3 Quadtranten führen

[oliralf]

Vielen Vielen Dank an euch beiden !!

Also die Aufgabe 4
soll so gezeichnet werden? Oder


Aber wie soll ich im 1 Quadranten das zeichen also die kennlinien felder?

danke

[oliralf]

also die Aufgabe Nr.3 mit Ptot eingezeichnet



Nr 4



Habe die Werte Rausbekommen bei zeichnen und ablesen!
I B: 10μA ; 20μA ;40μA ;80μA ;100μA ;120μA
U BE (UCE =2V):0,653V; 0,75V ; 0,82V; 0,86V; 0,91V; 0,95V
U BE (UCE =20V):0,653V; 0,75V ; 0,82V; 0,86V; 0,91V; 0,95V

Vielen Dank Nochmals

[Ney]

Vielen Vielen Dank an euch beiden !!

Also die Aufgabe 4
soll so gezeichnet werden? Oder


Aber wie soll ich im 1 Quadranten das zeichen also die kennlinien felder?

danke

Yes sir! Genau so. Die blauen Eintragungen mit UCE im II und III Quadranten gehören nicht hin, raus damit. Den vierten Quadranten UBE = f(UCE) brauchst du nicht.
Jetzt: du hast eigentlich die beiden relevanten Quadranten I und III durch die Aufgabe zur Verfügung gestellt bekommen. Den ersten IC = f(UCE) einzupflanzen ist leicht. Das geht 1:1
Den zweiten musst du umdrehen, da die X-Aches Ib und die Y-Aches Ube ist.
Danach zeichnest du bei Uce = 2V und bei Uce = 20V zwei Linien nach oben, parallel zur Y-Achse. Beim ersten Punkt der Aufgabe hast du für die beiden Uce's die entsprechenden Ic's zu Ib's ermittelt. Also musst du alle Schnittpunkte der zwei gezeichneten Linien mit den IC-Charakteristiken kennzeichnen. Wir Nennen diese Schnittpunkte ICX für die weitere Beschreibung. Von den Punkten ICX musst du nun Linien parallel zur X-Achse zum II Quadranten hin zeichnen.
Im III Quadranten zeichnest du ausgehend von den entsprechenden Ib's aus dem Punkt 1 der Aufgabe Linien parallel zur Y-Achse nach oben in Richtung II Quadranten.

Alle Schnittpunkte im II Quadranten zuzammengenommen ergeben die sog. Übertragungskennlinie

[oliralf]

Vielen dank nochmals
Dachte die bilder werden gezeigt!
also die Aufgabe Nr.3 mit Ptot eingezeichnet
http://www.directupload.net/file/d/3876/2seufchu_jpg.htm


Nr 4
http://www.directupload.net/file/d/3876/qqw8nmsp_jpg.htm
http://www.directupload.net/file/d/3876/ypx9bbe5_jpg.htm

Habe die Werte Rausbekommen bei zeichnen und ablesen!
I B: 10μA ; 20μA ;40μA ;80μA ;100μA ;120μA
U BE (UCE =2V):0,653V; 0,75V ; 0,82V; 0,86V; 0,91V; 0,95V
U BE (UCE =20V):0,653V; 0,75V ; 0,82V; 0,86V; 0,91V; 0,95V

Vielen Dank Nochmals

[Ney]

Und das ist deine Belohnung :)
https://www.youtube.com/watch?v=TkknEXhwByM

[oliralf]

hahahahh
Ich danke ihnen!

[oliralf]

Also die nr 5
ich habe bei Iv bei 60µA , habe ich Ic 11,2.
stimmt das?

5)
delta_Ic / delta_Iv = (11,2-2,7)mA / (60-20)µA = 212,5

[Ney]

Was mir bei diesem Punkt nicht gefällt, ist die Fragestellung. Wenn es eine Variation um den Arbeitspunkt gibt, dann ist Uce nicht konstant
Das bedeutet, im Arbeitspunkt (DC) liefert der Transistor genau einen Kollektorstrom für einen Basisstrom. In diesem Fall sollte der Basisstrom 40µA bei Uce = 2V und das ist der Arbeitspunkt

[oliralf]

Achso Ich danke ihnen viel mals das sie sich die zeit nehmen!

danke

[Ney]

Eine Variation des IB um 20µA ist nicht mehr Kleinsignal, aber von mir aus.

Das wäre Beta = dIC/dIB bei Uce = constant. Am besten überträgt du bei Uce = 2V den Ausgang auf die Übertragungskennlinie aus dem 2 Quadranten. Diese Kennlinie hast du bereits erstellt. Schreib dazu in der Antwort: Voraussetzung ist eine noch lineare Variation DeltaUBE/DeltaIB in der Eingangskennlinie

[oliralf]

Vielen dank
Habe noch eine Frage ob die Aufgabe stimmt .

Aufgabe:
Gegeben sei eine einfache Emitterschaltung mit Basisstromeinspeisung wie in Abbildung dargestellt.



a) Zeichnen Sie in das Ausgangs-Kennlinienfeld in Abbildung die Arbeitsgerade für
Ucea = 24 V und Rc = 1,6 kΩ ein.

b)
Wie groß muss der Basisstrom sein, damit sich der Arbeitspunkt in Teilaufgabe 1 auf UCEA = 12 V einstellt, und wie groß ist dann der Kollektorstrom IC ?

c)
In welchem Bereich verändert sich die Spannung ua wenn an der Basis ein Wechselstrom mit einer Amplitude von 20 μA addiert wird ?

d)
Welcher Basisstrom ist in Teilaufgabe 1 notwendig, damit der Arbeitspunkt im Sätti-
gungsbereich mit dem Übersteuerungsfaktor m= B*IB/IC = 5 liegt?

Lösung

a)
IC= UB/RC=24V/1,6KΩ=15mA



b)
bei der a) gezeichnet
IC=7,5mA; IB=45,45 μA

c)
Habe aller erst UA ausgerechnet bei 7,5mA
UA=(RC*IC)-UB=-(1,6KΩ*7,5mA)+24 V = 12V

Dann habe ich 20 μA addiert bei IB und dann IC abgellesen aus dem KennlinienFeld
IC= 11,78 mA

UA=(RC*IC)-UB=-(1,6KΩ*11,78mA)+24 V = 5,152V

d)
Bei den roten punkt habe ich 84 μA abgelesen.
IBSAT=84μA
5*84μA=420μA


Vielen Dank

[Ney]

ist schon OK, auch wenn eine derartige Schaltung eine einzige Katastrophe ist