Transistorschaltungen

Zum Kopf

Im Praktikum Transistoren als Schalter haben wir uns mit der einfachsten Art der Verwendung eines Transistors beschäftigt.

Nun untersuchen wir, wie sich Transistoren verhalten, wenn sie nicht als digitale Schalter, sondern analog eingesetzt werden. Transistoren werden häufig als Verstärker eingesetzt. In modernen Schaltungen werden Transistoren meist als Leistungssteller eingesetzt.

Wir beginnen mit Transistoren als Verstärker. Wir sehen uns an, welche prinzipiellen Verstärkerschaltungen mit Transistoren es gibt und wie wir sie in der Praxis einsetzen können.

Verstärker

Ein Verstärker hat die Aufgabe,

eine Eingangsspannung oder einen Eingangsstrom am Ausgang verstärkt wiederzugeben,

und zwar so genau wie möglich, d. h. ohne Verzerrung.

Die Eingangsspannung soll um den Verstärkungsfaktor k verstärkt wiedergegeben werden:

U_aus = k * U_in

Dasselbe gilt für die Verstärkung des Stroms:

I_aus = k * I_in

Dies bedeutet gleichzeitig, dass das Signal am Eingang mit einer höheren Leistung am Ausgang zur Verfügung steht.

Allerdings ist der Verstärkungsfaktor nicht linear, sondern die Leistung wird um k², also k*k, verstärkt.

Transistoren werden oft in Wechselspannungsschaltungen eingesetzt. Wechselspannungsverstärker sind einfacher aufzubauen als Gleichspannungsverstärker. Deshalb werden wir uns zunächst auf Wechselspannungsverstärker konzentrieren.

Dazu benötigen wir insbesondere das Praktikum Ein- und Auskoppeln von Wechselspannungen.

Verstehen ohne Formeln

Im Folgenden versuchen wir, das Verhalten von Transistoren in analogen Schaltungen intuitiv zu verstehen. Wir werden messen und vergleichen, aber möglichst keine Formeln verwenden.

Wir werden nicht auf die Berechnung von Schaltungen eingehen.

Wir beginnen mit dem Transistor als Verstärker.

Es folgt der Transistor als Wechselspannungsverstärker.

Wir müssen uns den Arbeitspunkt eines Transistorverstärkers genauer ansehen.

Die vorgestellten Schaltungsvarianten von Wechselspannungsverstärkern werden näher betrachtet.

Es gibt drei Transistorgrundschaltungen, die hier betrachtet werden.

Differenzverstärker sind typische Gleichspannungsverstärker.

Bisher wurden nur bipolare Transistoren behandelt.
Hier gehen wir auf die Besonderheiten von MOSFETs ein.

Klasse-A- und Klasse-B-Verstärker sind Leistungsverstärker.

Transistoren werden in modernen Schaltungen häufig als Leistungssteller hinter Operationsverstärkern eingesetzt.