10.8 Effekte
© M. Zollner 2007
10-231
In
Abb. 10.8.29
wird ein PNP-Transistor in Emitterschaltung betrieben, d.h. mit auf Masse
liegendem Emitter. Sperrt der Transistor, fließt (idealisiert) kein Kollektorstrom, dann ist die
Kollektorspannung -9 V (linkes Bild). Steuert der Transistor voll durch, liegt am Kollektor
nur noch die kleine Restspannung, z.B. -0.2 V. Für eine erste Dimensionierung würde man
den Arbeitspunkt in die Mitte der Kennlinie legen, die Kollektorspannung also auf -4.6 V
einstellen. Am Kollektorwiderstand fallen dann 4.4 V ab, was bei 10 k
Ω
einen Kollektorstrom
von -0.44 mA ergibt
♣
. Als Basisspannung würde sich in diesem Beispiel ca. -0.1 V ergeben.
9V
9V
10k
9V
30k
10k
Abb. 10.8.29:
Transistor im Emitterschaltung.
Sowohl Basis als auch Kollektor liegen ohne Signal nicht auf 0V, deshalb ist zur gleichspan-
nungsfreien Außenwelt jeweils ein Koppelkondensator erforderlich; die für den Arbeitspunkt
nötige Basisspannung wird dann über die Basisteiler-Widerstände eingestellt (mittleres Bild).
In so einer Schaltung wäre ein Transistor aber nicht stabil betreibbar, auch wenn man für
jedes einzelne Exemplar den Arbeitpunkt individuell einstellt: Schon bei wenigen Grad Tem-
peraturänderung würde sich der Arbeitspunkt verschieben, würde sich der Klang ändern. Das
Mittel der Wahl gegen thermische Drift:
Gegenkopplung
, d.h. gegenphasige Rückkopplung.
Entweder in Form eines Emitterwiderstandes (erhöht den Eingangswiderstand), oder durch
einen vom Ausgang auf die erste Basis zurückführenden Widerstand (erniedrigt den Ein-
gangswiderstand), oder durch weitere Maßnahmen, deren Umfang aber den hier gesteckten
Rahmen sprengen würde [siehe z.B. Fliege]. Beispiele gegengekoppelter Transistoren zeigen
die folgenden Seiten, z.B. Kap. 10.8.5.3. Erst mit geeigneter Gegenkopplung wird es möglich,
mehrstufige Verstärker wie oben im rechten Bild zu bauen. In der abgebildeten Version
müsste allerdings der erste Transistor mit zu geringer Kollektorspannung arbeiten: Da die
Basisspannung des zweiten Transistors bei Ge-Transistoren kaum über ca. 0.2 V anwachsen
kann, sind auch für die Kollektorspannung des ersten Transistors keine größeren Werte
möglich. Deshalb wird in die Emitterleitung des zweiten Transistors ein Widerstand (z.B.
1k
Ω
) eingefügt, wodurch dessen Eingangswiderstand und -spannung ansteigt.
Gegenkopplung verringert die Verstärkung, stabilisiert sie aber auch, d.h. macht sie unem-
pfindlicher gegen fertigungs- und temperaturbedingte Schwankungen. Bei Schaltungen, deren
untere Grenzfrequenz nicht 0 Hz sein muss, ist eine Trennung in Wechselspannungs- und
Gleichspannungsgegenkopplung möglich: Eine starke Gleichspannungsgegenkopplung stabi-
lisiert den Arbeitspunkt, die schwächere Wechselspannungsgegenkopplung verhindert, dass
die Verstärkung zu weit absinkt. Bei allen Verstärkern muss aber beachtet werden, dass bei
hohen Frequenzen durch Phasendrehungen aus Gegenkopplung Mitkopplung wird – die
Schaltung könnte zum HF-Generator werden.
♣
Das durchaus wichtige Gebiet der Zählpfeile und Vorzeichen soll hier nicht näher vertieft werden, dazu muss
auf die Literatur verwiesen werden, z.B. [20].