ich entschuldige mich auch für meine nachträgliche entgleisung
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ich entschuldige mich auch für meine nachträgliche entgleisung
ps,Zitat:
pps,
@avr_racer:
in deiner Skizze steht das gleiche, was ich auch gerechnet habe, nur dass du 0,6V B/E verwendet hast und ich mal 0,7 und mal 0,9.
Immerhin sind dann aber deine Basiströme bei 9V und 18V samt Basisspannung 3,9V auch konstant, oder?
(zumindest kommt das auch in deiner Simulation so raus)
Warum du aber von hinten nach vorn 3,2mA/200 teilst, ist mir nicht klar, denn der Basis- Strom kommt ja nicht vom Emitter her geflossen und wird dann geteilt, sondern von der Zenerdioden-Anode.
Der Basistrom steht fest, der macht die konstante Verstärkung, daraus folgt der C-Strom bzw, B+C=E-Strom, nicht umgekehrt.
die einzige denkbare variable Größe in der Strecke
plus(9...18V) - 100k - ZDiodeAnode- Basis - Emitter - 1k - GND
ist der B/E-Widerstand, wenn DER sich ändert, DANN wird sich der Basistrom verändern, der von der ZDiode kommt, aber sonst NICHT!
(oder wie oder was??)
zu deiner Frage, die 200 kommen von seinem HFE dem Verstärkungsfaktor, der (maximal mögliche)C-E Strom ist immer das HFE-fache des B-E Strom
also 10µA * HFE200 = 2mA, damit kannst du die auch den Verstärkungsfaktor eines TRansistors selber bestimmen, einfach einen definierten Strom in die Basis schicken und dann messenw ieveiel strom er durchleitet, der Faktor ist dein HFE (aber dennoch mit Nachdruck, das hat nichts mit der Regelgröße zu tun)
wenn ich z.B. einen 0.5k statt einem 1k als Emitterwiderstand nehme bräuchte ich entsprechend eine halb so große Basisspannung (ungefähr, wegen Abfall über B-E)
die Gleichung dafür: I(lim) = ( U(B oder Z) - U(B-E) ) / R(E)
wenn ich also U(B) - U(B-E) in gleichem Maß senke wir R passt alles und der Strom bleibt der gleiche, will ich den Strom vergrößern senke ich entweder R(E) oder erhöhe U(Z)
ich glaube ich hätte von vorn herein mit der Formel loslegen sollen ... irgendwie lässt es sich damit viel einfacher erklären
Jep das ist richtig es ist eine SPANNUNGSTABILISIERUNG, in dem Falle nur für die Basis.Zitat:
Immerhin sind dann aber deine Basiströme bei 9V und 18V samt Basisspannung 3,9V auch konstant, oder?
(zumindest kommt das auch in deiner Simulation so raus)
Du kannst auch von vorn rechnen aber in diesem Falle ist es doch so das die LED leuchten soll somit weist du den LED-Strom welcher dem Laststrom in deiner Schaltung entspricht oder???Zitat:
Warum du aber von hinten nach vorn 3,2mA/200 teilst, ist mir nicht klar, denn der Basis- Strom kommt ja nicht vom Emitter her geflossen, sondern von der Zenerdioden-Anode.
Der Basistrom steht fest, der macht die konstante Verstärkung, daraus folgt der konstante C-Strom bzw, B+C=E-Strom, nicht umgekehrt.
So und wenn du das weißt willst du den "Steuereingang so dimensionieren das dein Endergebnis stimmt oder nicht??
Wenn du von vorn rechnest für eine unbekannten Laststrom und der Steuereingang zu viel bereitstellt, wird dir evtl das am Ausgang den Motor, Lampe oder gar die gesamte Schaltung schrotten bzw ausserhalb deiner Parameter ist.
http://www.falstad.com/circuit/circu...0+832+496+2%0A
in der Mitte mal eine normale Spannungsstabilisierung die bei 9V-18V. Stellt 3,9V bereit und parallel dazu der 1k Lastwiderstand bei 9V fließt durch die Z-Diode und den 250erWiderstand knapp das 4fache vom Laststrom nun wird die Spannung auf 18V erhöht und wer verbrät den die restliche Energie???
Die Z-Diode und der 250er Widerstand. Und die müssen dann bei 18V den 13fachen Strom verknusen.
nein, ich "kann nicht auch von vorne rechnen", ich MUSS von vorne rechnen!
Die Basisspannung ist ja konstant durch die Bauteile in der Kette, aus der der Strom fließt, der Rest im und nach dem Transistor (CE-Strom etc.) ist nur das ERGEBNIS aus dem Basisstrom.
Wie beim Audio-Verstärker oder analog-Verstärker: an die Basis kommt das (hier wechselnde oder bei Dauerton auch konstante) Eingangssignal, daraus macht der Transistor ein verstärktes Lautsprecher-Signal im CE-Stromkreis (oder er verstärkt den Strom von eime Poti-Widerstand vor der Basis).
Hier käme doch auch niemand auf die Idee, den Mikrophon-Output oder die Potistellung an der Basis aus dem Lautsprecherstromkreis zurückzurechnen!
Und genau das ist hier auch der Fall:
eben WEIL der Basistrom (wegen der konstanten Bauteile) KONSTANT ist, ERGIBT sich folgerichtig dann ein verstärkter CE-Strom im LED Kreislauf (der dann durch die Verstärkung begrenzt ist, aber durch zusätzliche Widerstände weiter begrenzt wird).
Und WEIL dieser CE-Strom begrenzt ist, kann die LED nicht durchbrennen, was sie aber tun würde, wenn der Transistor diesen Strom bei wechselnder C-Spannung NICHT begrenzen würde.
Was jetzt der Transistor intern macht, an den Rändern seines Regelbereichs, und ob dann B/E immer noch 0,7V (oder 0,6 oder 0,9V) ist, weiß ich nicht.
wenn der Spannungabfall an B/E größer ist, bleibt eine geringere Restspannung, der Basistrom sinkt, wenn aber B/E sinkt, dann steigt die Restspannung, und der Basistrom steigt.
Aber die 100k davor bleiben, die 3,9V bleiben, und die 1k Re bleiben auch wie sie waren.
Der Basistrom fließt zumindest dadurch konstant die ganz Zeit.
(Und ja, auch wenn die Uz sich plötzlich ändert, ändert sich ntl auch der Basisstrom, aber diesen Fall betrachte ich zur Zeit nicht.)
@HaWe schau bitte erstmal meinen Post an und versuch diese Formel einmal zu verstehen. Es geht hier um ein Gleichgewicht der Spannung und nicht über den Strom der über deinen Basis fließt .... genaugenommen ist der Basisstrom das Ergebnis aus dem Spannungsgleichgewicht der Basisspannung und des Spannungsabfalls über R(E), welcher beeinflusst wird durch den Strom über R(E)
die halbe Lösung hast du ja eben geschrieben aber du musst noch den Effekt des C-E Strom auf dein B-E verstehen, dann hast du es komplett :)
Doch, lass mal den 1k Emitterwiderstand aus der Betrachtung raus. Dann hängt der Strom von den genannten Widerständen und der Spannung zwischen Plus und dem Emitter ab. Die Spannung am Emitter wird aber nicht nur vom Strom durch die Basis sondern auch vom Kollektorstrom bestimmt. Auch der muß durch den Emitter. Der Basisstrom hängt also, bei festem Plus, vom Kollektorstrom ab. Dabei ist er umgekehrt proportional zu diesem, je höher der Kollektorstrom desto größer die Spannung am Emitter, desto kleiner die Basis-Emitterspannung und damit der Basisstrom. Ist ne klassische Gegenkopplung, eine Regelung.Zitat:
Zitat von HaWe
MfG Klebwax
@ceos: da kommen wir nicht zusammen, da der Basistrom nicht aus der Emitterrichtung zurückfließt, sondern aus der 3,9V-ZDioden-Richtung kommend in die Basis und den Emitter HINEIN-fließt. Ein Spannungsgleichgewicht ist daher höchstens das ERGBENIS eines Basistroms , aber nicht dessen Ursache!
@Klebwax:
ich kann den Re nicht vernachlässigen, weil er Bestandteil der genannten Kette ist und damit einer der Widerstände, die bei 3,9V in diesem Stromkreis nun mal drin liegen:
3,9V ZD-Spannung
100k + 1k Widerstände
plus vermutete 0,7V BE Spannungsabfall:
(3,9V-0,7V) / 101k = 32µA KONSTANT !
alles ist konstant, wenn sich die 32µA ändern, muss es an den 0,7V liegen!
Es fließt schließlich kein Strom aus dem Kollektor in die Basis rückwärts zurück, oder?
Wer hier etwas anderes gegenrechnen kann mit konkreten Zahlen (aus ohmschem Gesetz oder Kirchhoffschen Regeln):
Bitte gerne!
Nein bei Audioverstärkern nach AB-Betrieb wird der Transistor so eingestellt das UB/2 am Kollektor anliegt damit die positive/negative annährend gleich ausgesteuert werden und auch hier fängt man von hinten an... aber das jetzt ne andere Richtung.Zitat:
Hier käme doch auch niemand auf die Idee, den Mikrophon-Output oder die Potistellung an der Basis aus dem Lautsprecherstromkreis zurückzurechnen!
welche Restpannung?? Wenn B/E steigt, steigt auch der Basisstrom. Sinkt die B/E sinkt auch der Basisstrom.Zitat:
wenn der Spannungabfall an B/E größer ist, bleibt eine geringere Restspannung, der Basistrom sinkt, wenn aber B/E sinkt, dann steigt die Restspannung, und der Basistrom steigt.
Der verändernde Faktor bleibt die geänderte Versorgungsspannung. Mal bitte in die Simulation mit Spannungsstabilisierung. Es wird durch die Z-Diode die Spannung konstant gehalten und RE stellt den Laststrom ein und wie zum 3ten mal gesagt ist es die Kombination dieser beiden Schaltungsteile was dann unabhängig die LED konstant hält bei unterschiedlichen Versorgungsspannungen.Zitat:
Aber die 100k davor bleiben, die 3,9V bleiben, und die 1k Re bleiben auch wie sie waren.
Der Basistrom fließt zumindest dadurch konstant die ganz Zeit.
wird sich nur ändern wenn du ausserhalb der Kennlinie arbeitest oder Re kurzgeschlossen wird.Zitat:
(Und ja, auch wenn die Uz sich plötzlich ändert, ändert sich ntl auch der Basisstrom, aber diesen Fall betrachte ich zur Zeit nicht.)
Von vernachlässigen hab ich nicht gesprochen, antworte nicht so schnell, denk erst mal nach.Zitat:
Zitat von HaWe
Nehmen wir mal an, durch den Emiiterwiderstand fließen 3,9mA Kollektorstrom dann hat der Emitter eine Spannung von 3,9V wie die Basis. Dann fließt durch sie gar kein Strom. Widerstände, durch die Strom aus zwei Quellen fließen kann, muß man immer gesondert betrachten. Daher sollte man diesen Widerstand erstmal aus der Betrachtung herauslassen und erst in einem zweiten Schritt ihn einbeziehen.
MfG Klebwax
das hatten wir schon ganz oben irgendwann mal:Zitat:
Nehmen wir mal an, durch den Emiiterwiderstand fließen 3,9mA Kollektorstrom dann hat der Emitter eine Spannung von 3,9V wie die Basis
der Strom fließt von 3,9V über B/E nach GND. Und weil der B-Strom nur 32µA beträgt in dieser Kette, können durch den Re (von hier aus) auch nur höchstens 32µA fließen, keine 3,9mA !
Aber anders herum stimmt es:
wenn durch Einflüsse von außen (zB von der Seite des Collektors) die Spannung am Emitter nicht mehr 3,2V ist sondern mehr, dann haben wir kein Spannungsgefälle mehr wie vorher, und der Basisstrom kommt zum Erliegen. Sind es dann (zufällig) 3,9mA, die am Re durchfließen, DANN müssen es zwangsläufig ursächlich 3,9V gewesen sein, die insgesamt am Re angelegt waren. Der Strom ist aber nicht die Ursache für die 3,9V, sondern erst waren (aus irgendwelchen Gründen) die 3,9V da, und dadurch fließen dann 3,9mA durch, vom Kollektor her.
Der Basisstrom ist damit möglicherweise Null.
Einverstanden.
Wobei ich zugebe, ich bin mir nicht ganz sicher, was aus den 3,9V an der Basis wird, ob dann tatsächlich noch 0,7V BE-Spannung im Transistor abfallen.
Wenn das nicht mehr der Fall ist, dann gilt ja auch diese Gleichung
(3,9V-0,7V) / 101k = 32µA KONSTANT !
nicht mehr, und daher befinden wir uns dann außerhalb der Grundbedingung für einen konstanten Basisstrom.
Aber warten wir mal ab...
Wer hat denn die Spannung aber auf 3,9V am Re erhöht, wie kam es dazu?
- - - Aktualisiert - - -
Auf der anderen Seite:
bei Basisstrom Null sperrt ja auch der Transistor, Verstärkung ist auch Null, und dann können auch keine 3,9V am Re vom Kollektor her anliegen und bei 0 mal 200 Verstärkungsfaktor = 0 können auch keine 3,9mA fließen, oder?
Wie kommst du immer nur auf diese falsche Gleichung mit den 101Kohm das ist keine simple Reihenschaltung!!!!!!!!!!!!
Nein nicht ??? Ich muss mal so dumm fragen. Was meinst du denn wer an der Diode die Spannung oder auch an einen Widerstand den Spannungsabfall hervorruft???Zitat:
Der Strom ist aber nicht die Ursache für die 3,9V, sondern erst waren (aus irgendwelchen Gründen) die 3,9V da, und dadurch fließen dann 3,9mA durch, vom Kollektor her.
Deine Frage war ob dir jmd mal die Berechnung für den Basisstrom zeigt, nun wird das getan und zeigt dir wie man es berechnet und du zweifelst immer noch die per Hand gerechneten Ergebnisse an und bleibst auf dieser absolut falschen Gleichung bestehn. Der Hammer ist dann das die Simulation die Berechnung sehr genau untermauert und du bleibst felsenfest bei deiner Vorstellung......Zitat:
Wenn das nicht mehr der Fall ist, dann gilt ja auch diese Gleichung
(3,9V-0,7V) / 101k = 32µA KONSTANT !
Ich weiß nicht ob du dir meine techn. Zeichnung überhaupt richtig angeschaut hast ??
NA DU!!!!!! mit dein (3,9V-0,7)/101K denn das würde bedeuten das die 3,9V über Re und nach "oben" zu der Betriebspannung abfällt. Wenn ich das Ersatzschaldbild mal Zeichen würde würdest du sehen das es totaler Unsinn ist wie die 3,9V abfallen würden.Zitat:
Wer hat denn die Spannung aber auf 3,9V am Re erhöht, wie kam es dazu?
Das ist korrekt aber das würde nur funktionieren wenn die Regelschleife sehr sehr sehr hart "arbeiten" würde was einen Einfluss der Schaltung im Sinne einer Unterbrechung, auf der Emitterseite über Re zu Gnd entspricht oder aber der Transistor unglaublich heiß geworden wäre.Zitat:
Auf der anderen Seite:
bei Basisstrom Null sperrt ja auch der Transistor, Verstärkung ist auch Null, und dann können auch keine 3,9V am Re vom Kollektor her anliegen und bei 0 mal 200 Verstärkungsfaktor = 0 können auch keine 3,9mA fließen, oder?
wenn es keine simple Reihenschaltung ist, dann rechne mir bitte die Parallel- oder was-auch-immer-Schaltung dazu und zeige vernünftig mit konkreten Zahlenwerten (!!) auf, wie es richtig lauten muss, und zwar in meinem Fall mit 9V und 18V, und wenn du auch ceos' 5k Poti im Grenzbereich betrachten willst, dann auch anschließend für bis zu 5k vor der LED statt 1k.
Ich habe auch keine 3.9V angelegt - von der Basis her liegen "normalerweise" 3,9-0,7 = 3,2V an, die über Re nach GND abfallen.
Nach "oben" kann nichts hochgezogen werden wegen der Diodenwirkung von Emitter und Kollektor.
Die Idee, dass 3,9mA fließen, stammt auch von Klebwax, nicht von mir, ich habe mir das nicht ausgedacht.
Also wenn du (oder Klebwax) irgendwelche hypothetischen Werte annimmst/annehmt, rechne bitte vor, wie du dazu kommst - mit den obigen Werten kann es nicht dazu kommen, da der Transistor vorher oder just in diesem Augenblick sofort gesperrt hätte und durch den Basistrom von Null auch der C/E Strom auf Null begrenzt worden wäre (also auch der Strom durch Re Null statt 3,9mA) !
Und, ach ja, man hat von 3,9V am Emitter ( also am oberen Pin des Re) geredet, nicht von einem Spannungsabfall über Re gegen GND, aber bevor es zum Spannungsabfall von 3,9V über Re kommt , müssen erstmal 3,9V da sein - nur woher sollen die kommen, wenn der Transistor gesperrt ist und kein Basistrom und kein Kollektorstrom fließt?
Das ganze hypothetische Konstrukt kann eben gar nicht stimmen mit 3,9V und 3,9 mA durch den Re hindurch.
Und, avr_racer, du hast immer noch nicht vorgerechnet, wie denn jetzt richtig der Basisstrom in deiner Skizze berechnet werden muss, denn einen hypothetischen oder postulierten Emitterstrom einfach durch 200 zu teilen, um dann auf einen Basisstrom zu kommen, ist rechnerisch und logisch nicht zulässig. Erst kommt ja der Basisstrom, der steuert den Transistor, und darüber (und die Verbraucher im C/E-Stromkreis) ergibt sich dann der Collektor- und der Emitterstrom, nicht umgekehrt.
(wie du siehst, habe ich mir eine Skizze schon genau angesehen, nur: sie stimmt halt nicht mit deinen Berechnungen.)
https://www.roboternetz.de/community...6&d=1472645595
Zitat:
Zitat von HaWe
Hier der Schaltplan zu meinen Messungen. Mit dem Shunt fiel es mir leichter den kleinen Basistrom zu messen.Code:5,1V 5,1V später 11,82V
VCC1 VCC2
+ +
| |
o----.indirekt o-------.indirekt
| |Ib messen | |Ic messen
.-. / \ .-. / \
Shunt| | (_/_) | | R1 (_/_)
1k | | \_/ | | 1k \_/
'-' |M1 '-' |M2
| |Voltmeter | |Voltmeter
o----' o-------'
| |
| V ->
| - D1
| | LED
| |
| |
.-. |/
| |<-------------| BC550C
| |1Megohm |>
'-'Trimmpoti |
| |
NC .-.
| | R2
| | 1k
'-'
|
|
===
GND
Mit dem Trimmpoti kann man den Basisstrom einstellen, insbesondere so einstellen, daß bei verändertem VCC2 der gleiche Kollektorstrom fließt wie vor der Änderung.
Es ist hier keine Zenerdiode vorhanden damit man erkennen kann, ob und wie der Basisstrom für einen konstanten Kollektorstrom mit dem Poti geändert werden muß.
Ich weiß auch nicht, wie man nun den Basisstrom für die Originalschaltung mit Z-Diode ausrechnet. Mir ging es erstmal nur darum, daß ich meine, daß für einen konstanten Kollektorstrom bei veränderter Betriebsspannung eine Änderung des Basisstromes stattfinden muß.
Da sich ja einiges im Thread getan hat werde ich versuchen da jetzt mal durch zu kommen. Entschuldigung, wenn sich das jetzt überholt hat.
Hier nochmal die Wiederholung der Meßergebnisse meines betreffenden Beitrages
Zitat:
Zitat von unregistriert
Sry mien Jung ick bi ut!!!!! Du siehst den Wald vor lauter Bäumen nicht. Die 3,3mA sind weder hypotetisch noch an den Haaren herbei gezogen. Dachte das die Skizze mit sauber berechneten Werten, die du durch deine Schaltung vorgegeben hast, du es erkennst wie man darauf kommt. Aber es fehlen einfach die einfachsten Grundlagen zu erkennen wie Spannungen Ströme und Öhme zusammenhängen und komm nicht mit der Ausrede dafür muss man studieren. Das sind Aufagaben Ende 1tes Anfang 2tes Lehrjahr (Elektroniker) und absolute Grundlagen. Man stößt dich schon drauf, von allen Seite, wie es sinnvoll wäre als Anfänger anzufangen. Wir hatten solche Hilfe nur Ansatzweise um es zu verstehn, der Rest musste sich aus Büchern, Unterlagen und teilweise das Internet zusammen getragen werden. Ich glaube da würde Peter(too) und andere ältere Leute nur mit dem Kopf schütteln welche Möglichkeiten wir heute haben und selbst an solch einfachen Sachen des Verstehns zu scheitern.Zitat:
Und, avr_racer, du hast immer noch nicht vorgerechnet, wie denn jetzt richtig der Basistrom in deiner Skizze berechnet werden muss, denn einen hypothetischen oder postulierten Emitterstrom einfach durch 200 zu teilen, um dann auf einen Basistrom zu kommen, ist rechnerisch und logisch nicht zulässig. Erst kommt ja der Basistrom, der steuert den Transistor, und darüber (und die Verbraucher im C/E-Stromkreis) ergibt sich dann der Collektor- und der Emitterstrom, nicht umgekehrt.
(wie du siehst, habe ich mir eine Skizze schon genau angesehen, nur: sie stimmt halt nicht mit deinen Berechnungen.)
https://www.roboternetz.de/community/...6&d=1472645595
Aber der alllller letzte Versuch dir es zum 10ten mal vorzukauen
Gegeben sind:
BC140-10 = HFE 100 (typ) Seite 2 im DB http://cdn-reichelt.de/documents/dat...240/BC_140.pdf
BasisEmitter = Ube = wird fesgelegt auf 0,6V
LED Rot 8mm = 2.0V bei Vf = 20mA http://cdn-reichelt.de/documents/dat...MMGN%23KIN.pdf
Ie~Ic
20mA ist der Laststrom und über Re sollen 0,5V abfallen
UB = 9V
und anhand dieser 6 Sachen berechne ich dir mal die einfache Stromgegenkopplung ohne Z-Diode da die Berechnung IDENTISCH ist egal ob von vorn angefangen wird zu berechnen oder rückwärts.
Re = URe / Ie
Re = 0,5V / 20mA
Re = 25 Ohm
Uc = UB - Uled - URe
Uc = 9V - 1,8V - 0,5
Uc = 6,7V
Ib = Ic / HFE
Ib = 20mA / 100
Ib = 200µA (0,2mA)
Uq = Ube + Ure
Uq = 0,6V + 0,5V
Uq = 1,1V
Iq = 10 * Ib
Iq = 10 * 200µA
Iq = 2mA
Rq = Uq / Iq
Rq = 1,1V / 2mA
Rq = 550Ohm
Ubq = UB - Uq
Ubq = 9V - 1,1V
Ubq = 7,9V
Ibq = Ib + Iq
Ibq = 2mA + 0,2mA
Ibq = 2,2mA
Rbq = Ubq / Ibq
Rbq = 7,9V / 2,2mA
Rbq = 3591Ohm
mal sehen ob du wieder nur behauptest das ein "hypothetischen oder postulierten Emitterstrom einfach durch 200 zu teilen, um dann auf einen Basisstrom zu kommen, ist rechnerisch und logisch nicht zulässig."
Schon wieder nicht richtig gelesen. Ich hab gesagt: wenn die fließen ist deine Rechnung mit den 1k falsch. Damit wollte ich zeigen, daß deine ganze Widerstandsrechnung mit der Kette 100k + BE-Strecke + 1k komplett falsch ist. Sie berücksichtigt weder den Strom durch die Z-Diode noch den Strom durch die Kollektor-Emitter Strecke des Transistors.Zitat:
Zitat von HaWe
Aber gut, es fließt kein (von mir ausgedachter) Collectorstrom, also auch kein Emitterstrom und der Emitter hat 0V. Das kann aber auch nicht sein, denn jetzt fließt ein kräftiger Strom in die Basis und das 250 fache dieses Stroms durch den Collector. Damit hat aber der Emitter nicht mehr 0V. Jetzt kannst du dir eine Situation dazwischen vorstellen, wo sagen wir mal 3,2mA durch den Collector fließen, und die Basis-Emitterspannung gerade so groß ist, daß 3,2/250 durch die Basis fließen. So ist das System stabil. Sinkt der Collectorstrom ein wenig, sinkt die Emitterspannung, steigt die Basis-Emitterspannung und damit der Basisstrom bis das ganze wieder im Gleichgewicht ist.
MfG Klebwax
Tja, eine Simulation ist nicht die Realität!Zitat:
Zitat von HaWe
https://e3.physik.uni-dortmund.de/~s...ansistoren.pdf
Abschnitt 6.1.4. lesen.
UBE ändert sich in Abhängigkeit von UCE.
Ich schrieb aber auch, dass der Effekt etwa 4 Zehnerpotenzen kleiner ist als deine Berechnung. Wem dies das zu hoch ist, das ist ein Faktor 10-4.
Die vollen Formeln für einen Transistor sind recht kompliziert, besonders wenn man die Temperatur mit einbezieht.
Da Transistoren Fertigungstoleranzen im Bereich von +/-50% haben, muss eine Schaltung damit zurecht kommen und meistens kann man Terme dadurch vernachlässigen.
Allerdings liegt die Umgebungstemperatur nicht überall bei +25°C. Da funktionieren dann manche Geräte schon bei 30-35°C nicht mehr.
Da BE eine Si-Diodenstrecke ist, ändert sich deren Spannung um etwa -2.3mV/K.
Im Automobil-Bereich ist eine Temperatur-Bereich von -20°C-+80°C üblich, also 100K Differenz. Da ändert sich UBE um etwa 230mV, was etwa 1/3 von den 0.6-0.7V entspricht. Entsprechend kann dein Basis-Strom nicht über die Temperatur konstant sein und IC ist es auch nicht.
Hier trennt sich dann schnell der Spreu vom Weizen bei den Entwicklern.
Neben der Diodenspannung, ändern sich vor allem auch die Leckströme und das Rauschen, beides nimmt mit der Temperatur zu.
Hier mal ein Datenblatt vom BC817:
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC817.pdf
Figure 1. zeigt, dass sich das HFE in Abhängigkeit der Temperatur und IC ändert, wodurch auch der Basisstrom von diesen Parametern abhängt. Die Diagramme zeigen fast immer die Durchschnittlichen Werte an.
Auch bei 25°C und IC = 3mA verläuft die Linie nicht wirklich horizontal.
MfG Peter(TOO)
- - - Aktualisiert - - -
Upps, dann habe ich das mein Leben lang falsch gemacht! ](*,)Zitat:
Zitat von HaWe
Muss ich jetzt eine Rückrufaktion für alle meine Geräte der letzten über 40 Jahre starten ?
Zuerst legt man IC fest, das ist nun mal der wichtige Parameter.
Aus den Spannungsbereich kann man die Verlustleistung im Transistor berechnen.
Damit kann man dann einen Transistor auswählen.
Die Auswahl der Z-Diode ist dann so eine Sache.
Je höher man die Spannung wählt umso stabiler wird IC, aber gleichzeitig schränkt man den Bereich ein, in welchem die Schaltung funktioniert.
Jetzt kann man RE festlegen.
Um Normwerte verwenden zu können, schraubt man je nach dem auch noch an UZ
Dann kann man IB abschätzen, dazu nimmt man das kleinste hFE des ausgewählten Transistors für den ungefähren Arbeitspunkt.
Je grösser man IZ/IB wählt, umso kleiner wird er Einfluss der Unterschiedlichen IB
Nun kann man eine Z-Diode und deren Arbeitspunkt festlegen.
Daraus kann man den Widerstand für die Z-Diode berechnen.
Dann kommt der Aufwändige Teil der Rechnerei.
Man muss die Worst Case Berechnungen für die ganzen Bauteil- und Spannungs-Toleranzen durchführen und dabei auch die Temperatur einbeziehen. Die Schaltung muss dann die geforderten Bedingungen in jedem Fall erfüllen. Wenn nicht muss man Werte ändern und nochmals rechen.
Zudem müssen auch die Verlustleistungen berücksichtigt werden.
Und auch bei deinem Verstärker-Beispiel muss man hinten Anfangen.
Als Parameter hat man die Werte vom Mikrofon (Spannung, Impedanz) und was am Lautsprecher raus kommen soll (Leistung, Impedanz).
Nur damit kann man die nötige Spannungsverstärkung der ganzen Schaltung berechnen.
Aus technischen Gründen kann man nun aber die Verstärkung der Endstufe nicht frei wählen, um z.B. einen kleinen THD zu bekommen, muss die Gegenkopplung möglichst gross sein.
Bei Transistorstufen hat man das Problem, dass die Ausgangskennlinie nicht linear ist, man muss also einen Arbeitspunkt suchen, welcher möglichst linear ist, was aber wiederum die Verstärkung eingrenzt, je nach dem welchen THD man zulässt.
Ein weiteres Problem ist, dass jede Stufe zusätzlich Rauschen erzeugt, welches zum Nutzsignal addiert wird.
Wie jede Entwicklung ist das Ganze am Ende ein Kompromiss.
MfG Peter(TOO)
Also HaWe jetzt haben mittlerweilen 4 Leute dir gesagt dass du das ganze von der falschen Seite aufziehst, warum akzeptierst du nicht dass andere Recht haben und versuchst mal deren Erläuterungen zu folgen?
Der Witz ist dass neben mir sicher auch andere plötzlich wesentlich besser verestehen wie die Schaltung tickt XD Am Anfang habe ich auch immer erst mit konstanter BAsisspannung gerechnet und habe nur durch Zufall die richtigen Zahlen bekommen, als ich dnn mal den Simulator angeschmissen hatte wurde mir klar das es bei steigendem Strom die Z-Diode ist, die verhindert dass die Basisspannung über 3.9V steigt und damit verhindert dass der Transistor offen bleibt! Der Basistrom ist nur ein Ergebnis dieses Gleichgewichts!
Leider sind meine Mathematischen Künste was Gleichungen geht nicht so ausgeprägt, aber vll. hilft es HaWe wenn jemand mal alle Komponenten in eine große Gleichscung schreibt, damit er einfach mal mit den Variablen rumspielen kann um zu sehen dass der Basisstrom und Spannung nicht zwangsläufig eine Konstante ist :)
Vielen Dank für Eure Mitarbeit! Viele Formeln mit Kürzeln untereinander (ohne Erklärung aller Einzelterme zusätzlich mit Worten) oder allgemeine Abhandlungen über die Theorie und Praxis der eigenen Schaltungsentwicklung oder Zitate aus Datenblättern oder Schaltungen, die von meiner abweichen und nicht 100% meiner geposteten Vorgabe entsprechen sind allerdings für mich schwer verständlich und auch nicht unbedingt auf mein gepostetes Anfangs-Problem übertragbar oder anwendbar.
Ich denke aber, ich habe die Schaltung im Groben und Ganzen ausreichend verstanden nach dem Tutorial-Modell, so wie sie auch in der Simulation funktioniert mit 16 bzw. in einem anderen Fall (wegen anderer Transistor-specs ) mit 31 µA konstantem Basisstrom. Und dass die Zenerdiode mit ihren 3,9V Festspannung samt 100k Vorwiderstand die ganz entscheidende Grundlage des konstanten und automatisch begrenzten und begrenzenden Basisstroms ist, hat sich ja auch bestätigt. Daher sind aber alle Erklärungsmodelle ohne Z-Diode ebenfalls leider nicht nutzbar für mich.
Allerdings dass der Transisior den Stromfluss unterbricht, wenn plötzlich eine zu hohe Spannung am Emitter auftreten sollte, kann ich jetzt gut als eine Art der Regelung nachvollziehen. Und es stimmt, ja, je länger man darüber redet und selber erklärt, desto besser versteht man es plötzlich oft auch selber 8)
Also nochmal vielen Dank für Eure Mitarbeit!
Da meine Formel tief im Topic begraben ist wollte ich sie hier der einfachheit nochmal schreiben
Begrenzugsstrom I(lim) = ( U(ZDiode) - U(B-E) ) / R(E)
da U(B-E) nur geschätzt werden kann weil es teils starken Fertigungsschwankungen unterliegt und auch dem Temperaturdrift kommt es meist sowieso darauf an den Emitterwiederstand als Trimmpotentiometer auszulegen und zu justieren bis man das gewünschte Ergebins bekommt.
HINWEISE FÜR DIE ANWENDUNG DER SCHALTUNG:
Wenn man einen relativen hohen Strom bei niedriger Spannung einstellen will, muss R(E) und somit auch U(Z) relativ klein sein und die Schwankung von U(B-E) fällt noch stärker ins Gewicht.
Außerdem darf der HFE vom Transistor nicht zu klein sein!
Bei steigender Spannung verzerrt sich durch die Kennline der Z-Diode außerdem U(Z) auch ein wenig also alles sehr Temperaturempfindlich!
Und bitte bitte nicht vergessen, die Leistung fällt am Transistor ab! Also immer U*I um auszurchnen weiviel Abwärme Leistung im worst case über den Transistor verheizt wird!!!
danke, aber so genau muss ich das gar nicht wissen.
Mit dem von mir benutzten Erklärungsmodell ist es genau wie sonst auch in der Physik mit Modellen:
Für Äpfel und die normalen Planetenbahnen reichen die Kepplerschen Gesetze und die Newtonsche Mechanik, nur in der unmittelbaren Nähe von Sonnen-Massen und wahnsinnig hohen Geschwindigkeiten muss man die Allgemeine Relativitätstheorie bemühen, und manchmal (z.B. nahe oder in Schwarzen Löchern) hilft auch die nicht mehr, da kann dann nur noch die Quantenmechanik eine grobe Einschätzung liefern.
Ich bewege mich vergleichsweise hier auf der Ebene der kleinen Geschwindigkeiten und angenehm weit von der Sonne entfernt in der habitablen Zone, das reicht für meine Ansprüche 8)
Ein gutes Torturial, daß wirkliche Eindrücke hinterläßt. Wer hat das geschrieben? Kann man das irgendwo herunterladen oder bekommen?Zitat:
Zitat von HaWe
Deswegen benutzt man auch eher eine Schaltung wie diese:Zitat:
Zitat von Ceos
Anhang 31971
Zeichnung nicht von mir sondern einem unbekannten Autor aus den tiefen des Internets
MfG Klebwax
The explanation of this circuit is left as an exercise for the reader
nein, Klebwax.
Meine Frage war nicht nach Alternativen für eine Konstantstromschaltung, sondern es ging einzig um die gepostete Schaltung mit Zenerdiode samt 3 Fragen dazu ( s. TOP)
Und eigentlich war das hier sowas wie ein Schlusswort von mir, und das soll es jetzt für mich auch bleiben (denn meine 3 Fragen sind ja inzwischen voll und ganz beantwortet).
Zitat:
Vielen Dank für Eure Mitarbeit! Viele Formeln mit Kürzeln untereinander (ohne Erklärung aller Einzelterme zusätzlich mit Worten) oder allgemeine Abhandlungen über die Theorie und Praxis der eigenen Schaltungsentwicklung oder Zitate aus Datenblättern oder Schaltungen, die von meiner abweichen und nicht 100% meiner geposteten Vorgabe entsprechen sind allerdings für mich schwer verständlich und auch nicht unbedingt auf mein gepostetes Anfangs-Problem übertragbar oder anwendbar.
Ich denke aber, ich habe die Schaltung im Groben und Ganzen ausreichend verstanden nach dem Tutorial-Modell, so wie sie auch in der Simulation funktioniert mit 16 bzw. in einem anderen Fall (wegen anderer Transistor-specs ) mit 31 µA konstantem Basisstrom. Und dass die Zenerdiode mit ihren 3,9V Festspannung samt 100k Vorwiderstand die ganz entscheidende Grundlage des konstanten und automatisch begrenzten und begrenzenden Basisstroms ist, hat sich ja auch bestätigt. Daher sind aber alle Erklärungsmodelle ohne Z-Diode ebenfalls leider nicht nutzbar für mich.
Allerdings dass der Transisior den Stromfluss unterbricht, wenn plötzlich eine zu hohe Spannung am Emitter auftreten sollte, kann ich jetzt gut als eine Art der Regelung nachvollziehen. Und es stimmt, ja, je länger man darüber redet und selber erklärt, desto besser versteht man es plötzlich oft auch selber 8)
@HaWe: Damit kann ich nichts anfangen. Vielmehr würde mir die Info bringen, wie ich an das Tutorial komme, das du hier zitierst hast und auf das du mehrfach Bezug genommen hast. Ich bitte also um die Info dazu.Zitat:
Zitat von HaWe
heißt doch nicht dass das Thema damit unbedingt beendet ist, setz doch mal den "Erledigt" haken und verweis einfach im Start Topic auf deinen letzten Post :) dann findet jeder das von dir gewünschte Ende und kann sich dann wenn er mag die restlichen Ideen dazu auch noch durchlesenZitat:
Und eigentlich war das hier sowas wie ein Schlusswort von mir
z.B. die Schaltung von Klebwax ist genau die Schaltung die ich EIGENTLICH als Strombergrenzungsschaltung kenne, aber deine Variante war halt auch mal sehr interessant und ich finde sie lässt sich leichter berechnen! Sie ist besser für Anfänger geeigenet hat aber schwächen
Hallo Klebwax,
Bei der Schaltung mit Z-Diode (oder LED grün oder blau) und Transistor, kann man die Bauteile so wählen, dass sich die -2.3mV/K an UBE des Transistors kompensieren. Das bring ohne teure und selektierte Bauteile eine Verbesserung um etwa den Faktor 100 bei der temperaturstabilität.Zitat:
Zitat von Klebwax
Bei der gefunden Schaltung gehen die -2.3mV/K voll als Stromänderung ein. Zudem ist U330 mit 0.6-0.7V recht klein, was den Fehler weiter verstärkt.
Läge U330 um die 3V, wäre der Temperaturdrift schon um den Faktor 4-5 besser.
MfG Peter(TOO)
Ich meine in diesem thread wäre alles viel klarer und einfacher, Positionen besser verständlich gewesen, wenn Kapitel 9.9 und 9.10 aus diesem pdf bekannt gewesen wäre:
https://www.brickrknowledge.de/conte...Manual_DE1.pdf
Ja, danke für den Hinweis, das hilft sicher etwas bei der Einordnung des Schaltungskonzeptes als Grundschaltung zum prinzipiellen Verständnis.Zitat:
Ich meine in diesem thread wäre alles viel klarer und einfacher, Positionen besser verständlich gewesen, wenn Kapitel 9.9 und 9.10 aus diesem pdf bekannt gewesen wäre:
https://www.brickrknowledge.de/conte...Manual_DE1.pdf
Andere Varianten könnten beispielsweise auch auf Präzision, Integrierbarkeit oder Effizienz ausgelegt sein.
mmhh steht zumindest drine das es durch die Z-Diode stabilisiert wird aber auf Re wird trotzdem nicht eingegangen. Was wir hier versucht haben zu erklären.Zitat:
Ich meine in diesem thread wäre alles viel klarer und einfacher, Positionen besser verständlich gewesen, wenn Kapitel 9.9 und 9.10 aus diesem pdf bekannt gewesen wäre:
https://www.brickrknowledge.de/conte...Manual_DE1.pdf
Wir hätten uns einiges sparen können wenn der TO ein wenig mehr Zeit in die Grundlagen investiert hätte.
Aber er will ja nicht studieren müssen. :)
MfG Hannes
was soll denn jetzt schon wieder dieser Scheiß? Dass manche Leute zu doof sind zu kapieren, was eine sachliche Diskussion ist... *kopfschüttel*...
Es geht nicht um mich, es geht um die 3 TOP-Fragen, und was die Schaltung betrifft, die habe ich durchaus verstanden, ich konnte sie durchrechnen und mein Ergebnis (das nicht irgendwo abgeschrieben oder kopiert wurde) stimmte auch (und zwar richtig herum gerechnet) mit dem Ergebnis aus den Simulationen überein, was man bei weitem nicht von allen andern Posts hier behaupten kann. Trotzdem haben auch diese und andere Antworten mit zur sachlichen Diskussion und zum Verständnis beigetragen. Damit könnte man es doch jetzt bewenden lassen, oder?
Die 3 Fragen wurden eigentlich in den ersten 8 Posts beantwortet, 2 Fragen wurden sogar im ersten Post von mir beantwortet. Anschließend wurde nur viel herumgerechnet (immer das gleiche) weil die Grundlagen fehlen. Wenn du dich nur für 1 Stunde die Grundlagen angeeignet hättest, hätte man den Thread um die Hälfte verringern können.
Und andere im Forum für "doof" zu halten würde ich unterlassen.
MfG Hannes
Muss man auch nicht reicht es nach u nach zu verstehn.Zitat:
Aber er will ja nicht studieren müssen.
Es stellt dich keiner für doof hin!!!!! Nur jedesmal die Grundlagen durchzukauen wenn jmd mit solchen Fragen kommt und das bei jedem, da ist das Forum überlastet genauso wie die Jenigen die das Erklären wollen.
Abgeschrieben ??? :D ich glaube nicht Tim. Ohne die Last am Ausgang zu kennen kann man zwar von vorne rechnen aber ob du dann deine Parameter einhälst Ähmmm nein.Zitat:
ich konnte sie durchrechnen und mein Ergebnis (das nicht irgendwo abgeschrieben oder kopiert wurde) stimmte auch (und zwar richtig herum gerechnet, was man bei weitem nicht von allen andern Posts hier behaupten kann.)
Wenn du wenigstens ein Teil verstanden hast ist das ja gut. Die nächste Hürde wäre, dass Wissen auf andere Schaltungsteile zu transferieren.
Für zu doof halte ich nur die, die nicht in der Lage sind, eine sachliche Diskussion auch sachlich zu führen, ohne persönlich beleidigend zu werden, wie in 021aet04's Post, auf den ich direkt geantwortet habe.
An Grundlagen habe ich genau das, was ich an Grundlagen habe, und ich bin auch absolut dabei, sie hier und da in bestimmten Bereichen auch zu erweitern, wozu gerade auch genau dieses Thema mit den TOP-Fragen gehört. Ich will jetzt sicher nicht wieder den gesamten Thread von vorne aufrollen, aber wenn ich vage Allgemeinplätze als Antwort erhalte statt konkreter Zahlen, ist das eben nicht zielführend, und das waren von den etwa 12 Seiten mit Abstand die meisten. Wie oft habe ich nach einer konkreten Berechnung des Basisstroms gefragt, und wieviele Antwroten habe mir darauf eine Rechnung mit einer konkreten Zahl geliefert? Zähl(t) selber nach. Dass man, wenn man den Basisstrom hat, ihn dann auch noch auf die CE-Seite anwenden, nachrechnen und (wenn z.B. eine Veränderung der Emitterspannung entsteht), dann evtl nochmal als Zusatzschritt nachrechnet, neu anwendet, und ggf. noch ein drittes Mal nachkorrigiert (was eine schrittweise Regelung simulieren könnte) - dazu sind wir ja überhaupt nicht gekommen. Daher könnte man alleine von dieser Seite schon eine Menge Post-/Topic-Zeilen streichen, und das betrifft insbesondere auch "Dönekes aus dem eigenen Schaltungsentwicklungsberufsleben".
Dennoch waren viele sehr hilfreiche Posts dabei, und die Diskussion war ja bis auf wenige Ausreißer durchaus auch immer sachlich und konstruktiv und hilfreich, meine Fragen wurden beantwortet, dafür habe ich mich auch bedankt, und ich für meinen Teil habe die Sache verstanden in dem Rahmen, der für mich wichtig und notwendig ist, und all das habe ich doch mehrfach betont - warum kann man es dann nicht auf dieser insgesamt positiven Beurteilung samt dem positiven Ergebnis mit einer positiven Gesamtstimmung beruhen lassen? Muss man dann wieder anfangen zu frotzeln und zu sticheln und Seitenhiebe zu verteilen?
Allerdings kommt man um die Grundlagen der Algebra in der Elektrotechnik nicht herum, es muss aber nicht gleich Integral und Differential sein!Zitat:
Zitat von HaWe
Aber die 4 Grundrechnungsarten und etwas Potenzrechnen braucht man nun mal!
Zudem besteht zwischen Programmieren und Algebra eigentlich kein Unterschied, in beiden Fällen muss man es verstehen können ohne konkrete Werte zu haben.
Algebra ist im Prinzip ein Subset jeder Programmiersprache.
MfG Peter(TOO)
Da gebe ich dir völlig Recht. Mit meinen 2 naturwissenschaftlichen Hochschulabschlüssen und Doktorgrad samt 4 Semester Mathematik Hochschulstudium nebenher (Analysis I+II, Lineare Algebra I+II, Stochastik, Statistik und Funktionentheorie sowie einem Zusatzkurs "Grundlagen der Informatik für Naturwissenschaftler" mit hauptsächlich Pascal, ein wenig C) kann ich da sicher grad noch mithalten. Elektronik und Schaltungstechnik ist allerdings noch Neuland für mich, das gebe ich zu.
Wenn sich die Bildung doch nur in Beiträgen widerspiegeln würde. Da erkenne ich oft genug nur, daß Verhalten nicht in proportionalem Zusammenhang mit Bildung steht. In diesem thread hast du dir ja annerkennenswerte Mühe gegeben obwohl Worte wie "doof" schon mal durchgeblitzt sind. In dem Sinne halte ich mich auch demnächst zurück.Zitat:
Zitat von HaWe
Abgesehen davon, blicke ich sachlich nicht mehr durch, was du richtig verstanden hast. Liegt wahrscheinlich an dem langen und unüberichtlich gewordenem thread. Auch dein Schlußwort war mir etwas undifferenziert - habe keinen Doktorgrad. Mir reicht es aber, wenn du für dich die drei TOP Fragen als beantwortet betrachtest.
Sorry, wenn ich jetzt etwas persönlich werde:Zitat:
Zitat von HaWe
Mit den Abschlüssen hast du nur bewiesen, dass du auf die damaligen Fragen die richtigen Antworten gegeben hast. Leider funktioniert unser Bildungssystem so.
Gerade dein beharren auf konkreten Werten zeigt eigentlich, dass du im Bereich Mathematik den Bezug zwischen Formel und Realität nicht herstellen kannst, also eigentlich wenig vom gelernten verstanden hast.
Grundsätzlich verhält sich die Elektronik, als Formel oder Programm, abstrahiert nicht anders als andere Bereiche der Naturwissenschaften. Die Formel ist ein Modell welches das reale Verhalt zu erklären versucht. Wie überall gibt es Terme welche man in vielen Fällen in der Praxis vernachlässigen kann, weil ihr Beitrag am Endwert viel kleiner als z.B. die Fertigungstoleranzen sind. Aber man muss diese Terme trotzdem kenn, sonst weiss man nicht wann man sie vernachlässigen kann!
Zudem sind manche Formel "Gebietsübergreifend". Manche Formeln rund um den Kondensator sind identisch mit denjenigen aus der Thermodynamik, nur die Einheiten sind andere.
MfG Peter(TOO)
nun, gerade DU hast ja überhaupt keine konkreten Antworten zur Lösung gegeben, nur hohles Gerede und Dönekes aus deinem Schaltungsentwicklungsleben (dein aktueller Post ist auch nicht besser), geschweige denn eine Rechnung, nachdem man Basisstrom und CE-Strom ausrechnen konnte, also halt mal den Ball schön flach...
Soweit ich hier nachvollziehen kann, war ich sogar der einzige, der eine Rechnung immerhin für den Basisstrom vorlegen konnte, und die auch von der richtigen Seite her gerechnet worden ist. Was waren deine richtigen Antworten hier und in den Prüfungen in deinem Berufsleben? *kopfschüttel*