Schaltungstechnik

294 5 Funktionsschaltungen mit Bipolartransistoren
Zur systematischen Arbeitspunktanalyse (DC-Analyse): Ist die Dimensionierung
der Schaltung bekannt, so kann eine Analyse des Arbeitspunktes vorgenommen
werden. Allgemein ist dafür eine Netzwerkgleichung nach dem Schema
IC = fU BE
(5.2-12)
zu bilden. Dies kann eine Maschengleichung oder eine Knotenpunktgleichung der
gegebenen Beschaltung sein. Wesentlich ist, dass dabei allgemein nur Steuerspannungen
UBE der Transistoren auftauchen.
UB R3 RC U D
R 2
R 1
Q
R E
C E
Bild 5.2-9: Beispiel zur Arbeitspunktanalyse (DC-Analyse: C E bleibt unberücksichtigt)
In dem Beispiel (Bild 5.2-9) kann der Basisspannungsteiler mit R1 zu einer Ersatzspannungsquelle
UBB mit Innenwiderstand RB zusammengefasst werden. Für die
Ersatzquelle gilt:
UB – UD UBB = -------------------- R
R3 + R 2 + UD ;
2
(5.2-13)
RB = R1 + R
2 R3 ;
Als Netzwerkgleichung bietet sich die Maschengleichung im Eingangskreis an:
UBB = IB RB + UBE + IE RE ;
(5.2-14)
Mit den Transistorgleichungen
IE = IC A – ICB0 A;
IB = IC B – ICB0 A;
U BB
kann IB und IE durch IC ersetzt und damit die Netzwerkgleichung auf die Form von
Gleichung Gl. 5.2-12 gebracht werden:
Bei gegebener Dimensionierung ist dies eine Bestimmungsgleichung für den
gesuchten Arbeitspunkt I (A)
C . Diese Gleichung liefert gleichzeitig eine Aussage
über die Stabilität des Arbeitspunktes. Bei einer Temperaturerhöhung von 25o UBB – U R
BE
B + RE IC =
-------------------------------------------- + ---------------------------------------------- I (5.2-16)
RBB + REA RBB + 1+
R CB0 ;
E
C auf
R B
1
R C
U B
Q
R E
2
(5.2-15)