Schaltungstechnik

462 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Experiment 7.1-14: Differenzstufe_Emgek_LKBasisgek_Verst
In Kenntnis der Steilheit der Ansteuerung des Ausgangskreises und des Innenwiderstandes
kann nunmehr die Verstärkung der Gesamtschaltung ermittelt werden.
Die Testschaltung in Bild 7.1-35 ist am Ausgangsknoten mit einem
Spannungsteiler beschaltet. Diese Maßnahme ist erforderlich, da sowohl der Transistor
Q2, als auch der Transistor Q4 als Stromquelle arbeiten. Somit muss das
Potenzial durch die Beschaltung des Ausgangsknotens geeignet festgelegt werden.
Wegen des erwähnten Offsetstromes darf die Ausgangsbeschaltung nicht zu hochohmig
gewählt werden (hier ist R21 = R22 = 100k).
Der Gesamtwiderstand am Knoten 2 ist im Beispiel ca. 25k. Er ergibt sich aus
der Parallelschaltung der Spannungsteilerwiderstände R21, R22 und parallel dazu
der Innenwiderstand am Ausgang aus Bild 7.1-32. Bei einer Steilheit der Gesamtschaltung
von g m = 1/25 erhält man eine Verstärkung von ca. 1000, was durch
das Simulationsergebnis in Bild 7.1-36 gut bestätigt wird. Eine Abschätzung für
die Verstärkung ergibt sich für das Schaltungsbeispiel des Experiments aus:
v (7.1-30)
21 = U2 U1 = gm r
iQ4 r
iQ2 R21 R22;
Das Ergebnis der Abschätzung der Verstärkung für das betrachtete Beispiel ist
damit schließlich:
1
v (7.1-31)
21 = U2 U1 = ---------- 200k 75k 100k 100k 1000;
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Wegen des Offsetstroms an Knoten 2 hin zu R21 bzw. R22 dürfen die Widerstände
R21 und R22 nicht zu hochohmig gewählt werden, ansonsten ergibt sich
eine unzulässige Offsetspannung, die dazu führen kann, dass zum einen die Aussteuerbarkeit
reduziert wird bis dahin, dass der Transistor Q4 gesättigt wird.
1,0k
100
10
1,0
v21
1000
1,0kHz 100kHz 10MHz
Bild 7.1-36: Ergebnis der Verstärkung der Gesamtschaltung
U 2 U 1