Schaltungstechnik

504 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
dem von Q17, da der Transistor Q15 einen wesentlich kleineren Kollektorstrom
(hier ca. 0,02mA) zieht. Wegen der Unsymmetrie im Steuerkreis von Q10 verursacht
durch R4 ist der Arbeitspunktstrom von Q10 sehr viel kleiner als der bereits
bekannte Arbeitspunktstrom von Q11 (siehe Bild 7.5-1 in Abschnitt 7.2.1). Für
Q10 ergibt sich demnach ein Arbeitspunktstrom von ca. 20A. Bei genügend hoher
Stromverstärkung der Transistoren Q3 und Q4 ist somit der Arbeitspunktstrom von
Q9 und Q8 auch jeweils ca. 20A. Ist die Eingangsdifferenzspannung U11’ = 0, das
heißt ohne Eingangaussteuerung ergibt sich für die Transistoren Q1, Q2, Q3, Q4,
Q5 und Q6 ein Arbeitspunktstrom von jeweils 10A. Der Transistor Q7 stellt einen
„aktiven“ Kurzschlussbügel dar (siehe Bild 7.2-3 in Abschnitt 7.2.1), er hat ansonsten
keinen Einfluss auf die übrigen Arbeitspunktströme. Aufgrund der Vorspannung
erzeugt durch die Spannungsquelle (siehe Abschnitt 5.3.4) gebildet aus R7,
R8 und Q16, arbeiten die Transistoren Q14 und Q20 im AB-Betrieb (siehe
Abschnitt 7.4.2). Die Transistoren Q15 und Q22 dienen zur Ausgangsstrom-
Begrenzung. Bei nicht zu niederohmigen Lastverhältnissen sind Q15 und Q22
gesperrt und damit unwirksam. Nur wenn z.B. der Spannungsabfall an R9 aufgrund
steigenden Ausgangsstroms etwa 0,7V erreicht, wird Q15 aktiv und nimmt dem
Ausgangstransistor Q14 die Ansteueuerung weg; die Ausgangsstrombegrenzung
wird damit wirksam.
Insgesamt lässt sich feststellen, dass alle Transistoren im Normalbetrieb arbeiten.
Lediglich die Transistoren Q15 und Q22 sind bei genügend hochohmigen
Lastverhältnissen gesperrt; die Transistoren Q14 und Q20 sind im AB-Betrieb. Der
Arbeitspunktstrom der Transistoren der ersten Verstärkerstufe Q1, Q2, Q3, Q4, Q5
und Q6 liegt bei ca. 10A. Bei Annahme einer Stromverstärkung von B = 100 der
Transistoren Q1 und Q2 erhält man einen Eingangsruhestrom von 100nA, was mit
den Datenblattangaben sehr gut übereinstimmt. Bei unterschiedlicher Stromverstärkung
von Q1 und Q2 ergeben sich ungleiche Eingangsruheströme an den beiden
Eingängen 1 und 1’ und damit ein Offsetstrom. Unterschiedliche Transportsättigungssperrströme
IS der Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 begründen ungleiche
Spannungen UBE. Dieser Sachverhalt verursacht eine Eingangs-Offsetspannung.
Als Ergebnis der Betrachtungen bestimmen sich die Eingangsruheströme und die
Eingangs-Offsetspannung aus den nachstehenden Beziehungen.
IIB+ = 10A BQ1; IIB- = 10A BQ2; 4
(7.5-1)
UIO = UBE Qi;
1
AC-Verhalten der ersten Stufe: Die erste Verstärkerstufe bestehend aus Q1
bis Q6 ist eine Kaskode-Differenzstufe (Q1 bis Q4) mit aktivem Lastkreis (Q5, Q6)
gemäß Bild 7.1-40 in Abschnitt 7.1.3. Der differenzielle Widerstand der Emitter-
Basis-Diode von Q1 bis Q6 liegt bei re = 2,6k. Damit erhält man für die Steilheit
von Q4 und Q6 den Wert gm = 1/2,6k. Der Eingangswiderstand der ersten Verstärkerstufe
liegt bei 4 re 0+ 1
1M.
Bei einer angenommenen Stromverstärkung
von 0 = 100 ergibt sich der angegebene Wert für den Eingangs-