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Aufgabe

Basis-Emitter-Spannung

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Schaltskizze zur Aufgabe

Die Basis des Transistors in der folgenden Schaltung ist über einen Vorwiderstand \({R_v} = 10\,\rm{k}\Omega \) mit dem Mittelabgriff eines Potentiometers verbunden. Der Kontakt des Mittelabgriffes wird von A nach B verschoben.

a)In welchem Bereich ändert sich die Spannung \(U_1\)?

b)Beschreiben Sie qualitativ, wie sich die Basis-, die Kollektorstromstärke und \(U_2\) ändern, wenn der Abgriff von A nach B bewegt wird.

Die Stellung des Mittelabgriffes sein nun so gewählt, dass \(U_1=1{,}6\,\rm{V}\) und die Basisstromstärke \(100\mu\rm{A}\) ist.

c)Berechnen Sie \(U_2\).

d)Berechnen Sie die Kollektorstromstärke, wenn die Stromverstärkung \(\beta = 500\) ist.

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a)Liegt der Abgriff bei A, so ist die Spannung\(U_1=0\,\rm{V}\) . Liegt der Abgriff bei B, so ist die Spannung \(U_1=5\,\rm{V}\) .

b)Wenn \(U_1\)  steigt, nehmen die Spannung \(U_2\) , die Basisstromstärke IB und die Kollektorstromstärke IC zu.

c)Es gilt: \[{U_1} = {U_{{R_v}}} + {U_2} \Rightarrow {U_2} = {U_1} - {I_B} \cdot {R_v} \Rightarrow {U_2} = 1{,}6\,\rm{V} - 100 \cdot {10^{ - 6}} \cdot 10 \cdot {10^3}\,\rm{V} = 0{,}60\,\rm{V}\]

d)Für die Kollektorstromstärke ergibt sich\[\beta = \frac{{{I_C}}}{{{I_B}}} \Leftrightarrow {I_C} = \beta \cdot {I_B} \Rightarrow {I_C} = 500 \cdot 100 \cdot {10^{ - 6}}\,\rm{A} = 50\,\rm{mA}\]