Schaltung mit Zenerdiode und Transistor als Konstantstromquelle

[HaWe]

@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!

[Klebwax]

@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!

Von vernachlässigen hab ich nicht gesprochen, antworte nicht so schnell, denk erst mal nach.

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

[HaWe]

Nehmen wir mal an, durch den Emiiterwiderstand fließen 3,9mA Kollektorstrom dann hat der Emitter eine Spannung von 3,9V wie die Basis

das hatten wir schon ganz oben irgendwann mal:

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?

[avr_racer]

Wie kommst du immer nur auf diese falsche Gleichung mit den 101Kohm das ist keine simple Reihenschaltung!!!!!!!!!!!!

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.

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???

Wenn das nicht mehr der Fall ist, dann gilt ja auch diese Gleichung
(3,9V-0,7V) / 101k = 32µA KONSTANT !

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......
Ich weiß nicht ob du dir meine techn. Zeichnung überhaupt richtig angeschaut hast ??

Wer hat denn die Spannung aber auf 3,9V am Re erhöht, wie kam es dazu?

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.

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?

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.

[HaWe]

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

[avr_racer]

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

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.

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."

[Klebwax]

Die Idee, dass 3,9mA fließen, stammt auch von Klebwax, nicht von mir, ich habe mir das nicht ausgedacht.

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.

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