Schaltungstechnik

5.2 Arbeitspunkteinstellung und Stabilität 287
C-Betrieb
I C
B-Betrieb
Übertragungskennlinie
A-Betrieb
AB-Betrieb
U BE
Bild 5.2-1: Einteilung der Betriebsarten von Schaltungen hinsichtlich der Lage des Arbeitspunktes
Für Verstärkeranwendungen muss der Arbeitspunkt normalerweise im A-Betrieb
liegen. Hier ist die Emitter-Basis Diode in Flussrichtung betrieben. Es gibt spezielle
Verstärkeranwendungen, die beispielsweise im C-Betrieb (Klasse-C Verstärker)
arbeiten. Im C-Betrieb sind im Arbeitspunkt beide Diodenstrecken des
Transistors gesperrt. Der AB-Betrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitspunkt
im Knickpunkt der Übertragungskennlinie liegt. Bei leichter Erhöhung der
Steuerspannung U BE zieht der Transistor Strom und die Emitter-Basis Diode wird
in Flussrichtung betrieben. Der notwendige und geeignete Arbeitspunkt wird durch
die Anwendung bestimmt.
5.2.1 Schaltungsvarianten zur Arbeitspunkteinstellung
Vorgestellt werden wichtige Beschaltungsvarianten zur Arbeitspunkteinstellung.
Es werden Vor- und Nachteile diskutiert. Jede Transistorschaltung muss zunächst
hinsichtlich der Arbeitspunkte der verwendeten Transistoren untersucht werden.
Grundsätzlich gibt es verschiedene Konzepte zur Arbeitspunkteinstellung von
Bipolartransistoren. Die Konzepte sind gekennzeichnet mit:
Eingeprägter Basisstrom;
Eingeprägter Emitterstrom;
Eingeprägter Kollektorstrom.
Eine eingeprägte Spannung UBE verbietet sich wegen der Temperaturabhängigkeit
von UBE . Wie Bild 5.2-2 zeigt, beträgt der Temperaturkoeffizient von UBE ca.
-2mV/ oC. Das Abknicken der Exponentialfunktion bei höheren Strömen wird durch
den Basisbahnwiderstand verursacht.
Das Einprägen eines Stromes kann u.a. über eine konstante Spannung an einem
Widerstand erfolgen. Die folgenden Schaltungen sind dadurch gekennzeichnet,
dass über eine geeignete Beschaltung mittels einer Spannung an einem Widerstand
entweder der Basisstrom oder der Emitterstrom oder direkt der Kollektorstrom eingeprägt
wird.