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Telekosmos-Praktikum

Teil 1

• Title
• Heinz Richter
• Inhaltsverzeichnis
• Wichtige Hinweise
• Auswahl von Geräten
• Einleitung

A. Wir richten unser Experimentierlabor ein
B. Elektrotechnik, in Versuchen erlebt
C. Mit Halbleiterdioden auf du und du
D. Mit dem Transistor ist alles zu machen
Schlusswort
Anhang
I. Anwelsung zum Aufbau
II. Anleitung zum Prüfen und Reparieren von Einzelteilen

• Versuchsverzeichnis
• Stichwortverzeichnis
• Accessories
• Norm-Schaltzeichen nach DIN


3. Collectorschaltung - für "besondere Wuensche"

In der Collectorschaltung ist der "ruhende Pol" der Collector, der dem Basis-Collectorkreis und dem Emitter-Collectorkreis gemeinsam ist. Man steuert den Strom bzw. die Spannung zwischen Basis und Collector und beobachtet die Auswirkungen im Emitter-Collectorkreis. Abb. 51 (Aufbau Abb.52) zeigt die bereits für die Kennlinienaufnahme geeignete Schaltung. Hier legen wir eine feste Spannung von -9 V über den Widerstand R an die Basis und verändern die Emitter-Collectorspannung wie bei den anderen Schaltungen durch Abgriff an den Monozellen. Wir erhalten so nach Abb. 53 eine Kennlinie, die vom Nullpunkt ausgeht und sehr stell verläuft. In Abb. 53 bedeutet die Spannung UEC natuerlich die Differenz zwischen der eingestellten Spannung U und -9V (siehe zur Kurve gehörige, für unser Messexemplar gueltige Tabelle).

Der stelle Kennlinienverlauf erklaert sich einfach daraus, daß sich bei Änderung der Spannung zwischen Emitter und Colector gleichzeitig der Basisstrom ändert, denn wir ändern ja automatisch die Spannung zwischen Emitter und Basis. Je positiver der Emitter wird, um so größer wird der Basisstrom, um so größer also auch der Emitterstrom. Er steigt daher mit wachsender spannung zwischen Emitter und Collector entsprechend stark an. Diese Tatsache deutet sofort auf einen sehr kleinen Ausgangswiderstand der Collectorschaltung, und dieser beträgt in der Tat oft nur wenige Ohm. Dagegen ist der Eingangswiderstand sehr gross, und zwar aus folgendem Grund: Bei einer Erhöhung der negativen Basisspannung erhöht sich der Basisstrom nur sehr wenig, denn der im Emitterkreis liegende Widerstand wirkt gegenkoppelnd 1) und verhindert daher einen entsprechenden Anstieg des Emitterstromes. Da der Basisstrom stets die Differenz zwischen Emitter- und Collectorstrom ist, gilt das auch für den Basisstrom. Zu einer geringen Stromänderung bei einer großen Spannungsänderung an der Basis gehört jedoch ein großer Eingangswiderstand. Er waechst, wie sich leicht erklaren läßt, mit der

Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie von Transistoren in Collectorschaltung
Abb. 51. Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie von Transistoren in Collectorschaltung

Aufbauzeichnung zu Abb. 51
Abb. 52. Aufbauzeichnung zu Abb. 51

Größe des im Emitterkreis liegenden Widerstandes, weil dann die Gegenkopplung entsprechend kraeftiger wird.

Eingestellte
Spannung U
[V]
UEC
[V]
IE
[mA]
-9,0 0 0
-7,5 1,5 2,5
-6,0 3,0 5,5
-4,5 4,5 8,5
-3,0 6,0 11,6
-1,5 7,5 14,0

Eine Ausgangskennlinie der Collectorschaltung
Abb. 53. Eine Ausgangskennlinie der Collectorschaltung

Der kleine Ausgangswiderstand und der große Eingangswiderstand machen die Collectorschaltung vorzueglich als "Impedanzwandler" 1) geeignet. Wir können sie innerhaib gewisser Grenzen als Transformator auffassen, mit dem sich große Widerstände sehr gut an kleine Widerstände anpassen lassen. Ihre Spannungsverstärkung ist stets kleiner als 1, was sich aus der gegenkoppelnden Wirkung des Emitterwiderstandes erklaert. Die Stromverstärkung hingegen ist bei ihr etwas größer ais die Stromverstärkung in der Emitterschaltung, weil ja der Emitterstrom stets etwas großer als der Collectorstrom ist. Die Leistungsverstärkung als Produkt aus Strom- und Spannungsverstärkung ist aehnlich wie bei der Basisschaltung kleiner als die in Emitterschaltung. In hochfrequenter Hinsicht verhält sich die Collectorschaltung (auch Emitterfolger genannt) aehnlich wie die Emitterschaltung.

Im einzelnen gaebe es zu den verschiedenen Schaltungen noch sehr viel zu sagen; so haben wir z. B. den Einfluss des Eingangswiderstandes hier überhaupt nicht behandelt. Für unsere Zwecke genügt jedoch die Kenntnis der primitivsten Unterschiede.

1) Unter Gegenkopplung versteht man ganz grab die beabsichtigte oder unbeabsichtigte Rückführung einer elektrischen GroBe vom Ausgang zum Eingang einer Schaltung, und zwar derart, daß die Eingangsgrößen dadurch geschwaecht werden.

1) Impedanz bedeutet Wechselstromwiderstand.