Gleichstromgegenkopplung
Einleitung
Beim Bipolartransistor handelt es sich um ein Halbleiterbauelement welches stark temperaturabhängig ist.
Dies hat zur Folge das der Strom durch den Transistor auch temperaturabhängig wird und nicht mehr fest eingestellt werden kann. Mit der Gleichstromgegenkopplung ist es möglich den Arbeitspunkt zu stabilisieren.
⇨ Bipolartransistor vereinfacht erklärt
Einführung
Ein Bipolartransistor ist ein Bauteil aus Halbleiter. Daher ist dieser auch stark temperaturabhängig.
⇨ Halbleiter Temperaturabhängigkeit
Dies hat zur Folge das obwohl eine konstante Spannung (z.B. 0,9V) zwischen Basis und Emitter anliegen, kann bei Erwärmung des Transistors der Strom ansteigen. Eine Temperaturänderung hat also eine Verschiebung des Arbeitspunktes zur Folge.
⇨ Arbeitspunkt
Eine Möglichkeit den Arbeitspunkt zu stabilisieren ist die der Gleichstromgegenkopplung. Hierbei wird kurzgesagt der Schaltung ein Emitterwiderstand hinzugefügt. Wie das genau funktioniert wird im Folgenden näher erklärt.
Aufbau
Wie bereits erklärt wird der Schaltung ein Widerstand (URE) hinzugefügt. Dieser liegt an dem Emitteranschluss. Durch anlegen einer Spannung U1 wird der Transistor gesteuert. (Dies hat eine Spannung UBE zur Folge wodurch sich ein Basisstrom bildet welcher den Transistor öffnet/steuert).
Erklärung
Durch die Temperaturerhöhung, erhöht sich auch der Emitterstrom IE.
Dadurch erhöht sich auch der Strom über dem Emitterwiderstand (URE) (zB auf 3V).
Da U1 ein fest eingestellter Wert ist, wird (durch die einfache Rechnung: UBE=U1-URE) die Spannung über dem Basis-Emitter-Übergang (UBE) kleiner (zB 0,8V).
Dadurch verringert sich der Basisstrom (IB) und dies hat zu folge das sich der Transistor wieder etwas schließt. Hierdurch sinkt der Emitterstrom (IE) wieder etwas ab. So wird der Emitterstrom wieder auf seine ursprüngliche Höhe gebracht.
Zusammenfassung
Steigt der Emitterstrom (IE) bedingt durch Erwärmung an, wird durch den Emitterwiderstand entgegen geregelt wodurch der Emitterstrom (IE) auf den gewünschten Wert gehalten wird.
Weitere Möglichkeiten den Arbeitspunkt zu stabilisieren
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