Schaltungstechnik

5.3 Wichtige Funktionsprimitive mit BJTs 323
R 1
R 2
I B
2
Q 1
IR2 RE I 0
U RE
Bild 5.3-33: Der Bipolartransistor als Stromquelle
Die Schaltung wirkt als Spannungsquelle
Voraussetzung: IB « IR2 ; URE 15V; ,
die Mindestspannung beträgt: U2 URE + 1V;
Der Konstantstrom der Ersatzstromquelle des Makromodells für den Bipolartransistor
als Stromquelle gemäß Bild 5.3-33 ergibt sich aus:
URE I0 = --------- ;
(5.3-15)
RE Die Bestimmung des Innenwiderstandes erfolgt wiederum durch AC-Analyse
(Änderungsanalyse). Der Ausgangswiderstand eines seriengegengekoppelten Transistors
ist bei r0 mit RB = R1 ||R2 nur unter Berücksichtigung des Widerstandes
rc näherungsweise (siehe Abschnitt 5.1.7):
rc ri --------------; bei R r
0 + 1 B ; i rc ; bei RB 0;
(5.3-16)
Der Ausgangswiderstand aufgrund von rc ist bei niederohmigem Abschluss der
Basis näherungsweise gleich rc ; bei hochohmigem Abschluss liegt der Grenzwert
bei rc /(0 +1). Man beachte, dass bei Frequenzen ab einigen 100kHz der Widerstand
rc durch 1/jCc zu ersetzen ist. Ein hochohmiger Ausgangswiderstand ist
damit nur mit niederohmigem Abschluss der Basis zu erreichen.
Als nächstes wird der Ausgangswiderstand eines seriengegengekoppelten Transistors
bei rc nur unter Berücksichtigung des „Early“-Widerstandes r0 betrachtet; dazu gilt folgende Herleitung gemäß Bild 5.3-34 mit Annahme von
Näherungen:
0+ 1re+
RB I2 + gm Ux = U2– Ux ------------------------------------- r0;
0+ 1r
e
0+ 1re+
RB I2 U -------------------------------------
1
= x R
0+ 1r
E + Ux ------------------------;
e
0+ 1re
1
RE U
x
= I
2
0+ 1re
------------------------------------------------ = I
0
+ 1r
e
+ R 2
0+ 1re
--------------------------------------------------- I
B
R
E
+ 0
+ 1r
e
+ R 2
RE ;
B
1 + --------------------------------------
R E
U2 I2 RE + r0 1 + gmRE r0 1 + gmRE; (5.3-17)
I 0
2
r i