Arbeitspunkteinstellung bei bipolaren Transistoren

1. Arbeitspunkteinstellung ohne Stromgegenkopplung
1.1 Bauen Sie die Schaltung auf und stellen Sie 5 Volt am Kollektor gegen Masse ein.
1.2 Messen Sie eine Minute lang die Spannung am Kollektor. Notieren Sie den Wert.                  ............
1.3 Berühren Sie mit der Fingerfläche das Transistorgehäuse.
1.4 Messen Sie eine Minute lang die Spannung am Kollektor. Notieren Sie auch diesen den Wert. ...........
 

Schaltungsbeschreibung ohne Stromgegenkopplung
1. Der Transistor wird sich durch den Eigenstrom erwärmen.
2. Die Eigenleitfähigkeit des Transistors nimmt dadurch zu.
3. Der Eigenwiderstand zwischen Kollektor und Emitter sinkt.
4. Der Strom I_C, I_E steigt dadurch noch weiter an.
5. Die Eigenerwärmung nimmt weiter zu.
6. Jede Temperaturänderung bewirkt eine Arbeitspunktänderung und damit eine Verzerrung der zu verstärkenden Signale.

2. Arbeitspunkteinstellung mit Stromgegenkopplung
2.1 Erweitern Sie die Schaltung wie abgebildet.
2.2 Messen Sie eine Minute lang die Spannung am Kollektor. Notieren Sie den Wert.                  ............
2.3 Berühren Sie mit der Fingerfläche das Transistorgehäuse.
2.4 Messen Sie eine Minute lang die Spannung am Kollektor. Notieren Sie auch diesen den Wert. ...........

gez. Robert Weber

Empirische Ermittlung von Widerstandswerten: 1. Annahme es handelt sich um einen Kleinsignal-Transistor mit ca. 200 facher Spannungsverstärkung. 2. Die Schnellform der Widerstandsauslegung soll weniger als 1 Minute betragen.

Mann beginnt mit der Auslegung von R4 wie folgt. Bei R4 wird eine Spannung von 1 Volt angenommen. Arbeitsstrom z.B.: max. 2 mA. >500 Ohm Die Arbeitsstromkreis sind die Widerstandswerte  im Verhältnis der gewünschten Spannungen anzunehmen. R4 gewählt mit 560 Ohm. = 1 1:5:5 Die Steuerstromstrecke R1 + der zusammengefasste Widerstand R2 ergeben ebenfalls ein Widerstandsverhältnis von 1 : 5 Das Verhältnis Steuerstrom zu Arbeitsstrom beträgt 1: 50

Schaltungsbeschreibung zur Wirkungsweise der Stromgegenkopplung:
7. Der steigende Kollektorstrom fließt jetzt auch durch R4 und ergibt einen steigende Spannung an R4.
8. Da die Spannung an der Basis davon nur sehr gering beeinflusst wird kann man diese Spannung als stabil betrachten. Die Spannung zwischen Basis und Emitter wird durch diese Betrachtsweise geringer.
9. Als Folge davon wird die Kollektor Emitterspannung wieder größer, und damit ist der Regelkreislauf geschlossen.
10. Als Folge daraus wird sich die Arbeitspunktverschiebung bei Erwärmung/ Abkühlung nur noch ganz gering auswirken. 
11. Die Schaltung ist jetzt weitgehend temperaturstabil und lässt sich im Sommer und Winter gleichermaßen verwenden.
12. Wenn Sie noch temperaturstabiler werden soll muss man das Verhältnis der Widerstände nach 5:5:2 abändern und die Betriebsspannung dementsprechend heraufsetzen.