Laborpraktikum Bauelemente und Schaltungstechnik · 2. Rechteckgenerator z.B. PM 5131 von Philips 3. Netzteil 0 - 35V 4. Zweikanal-Oszilloskop 5. Widerstand 1kΩ (Potentiometer 100W)

Laborpraktikum Bauelemente und Schaltungstechnik

Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt

Version 2.11 vom 3.4.2019

Universität Siegen - Analoge Schaltungstechnik

- 2 -

Laborpraktikum Bauelemente und Schaltungstechnik Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt

TESTATBOGEN

Name des Studierenden Matrikelnummer Gruppe

_______________________________________________________________________

Ich versichere, daß ich die geltende Laborordnung gelesen habe und respektieren werde

...............................................................

(Datum, Unterschrift des Studierenden)

Versuch Nr.

Versuchsbezeichnung Datum Testat Versuch

1 Kleintransformator, Gleichrichter und Spannungsregler

2 Messung an Kleinrelais

3 Spule und Schwingkreis

4 Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor

5 Transistor als Schalter und Verstärker

6 Arbeitspunktstabilisierung

7 Simulieren mit WinSpice

8 Platinenentwurf

Gesamttestat

...............................

Datum, Unterschrift

ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 3 -


0.1 Rahmen-Laborordnung für den Fachbereich 12Verabschiedet vom Fachbereichsrat, 108. Sitzung am 15.7.1981 geändert vom Fachbe-reichsrat, 112. Sitzung am 17.2.1982

0.1.1 Geltungsbereich und Weisungsbefugnis1. Die vorliegende Rahmen-Laborordnung gilt für die labormäßig genutzten Räume des

Fachbereichs 12. Die einzelnen Fachgebiete können entsprechend ihren Bedürfnissen diese Rahmenordnung ergänzen.

2. Die folgenden Bestimmungen gelten für alle in den Laborräumen tätigen Personen.

3. Weisungsbefugnis im Laborbereich haben die zuständigen Professoren und die von ih-nen benannten Personen.

0.1.2 Sicherheitsmaßnahmen1. Jede im Laborbereich tätig werde Person hat vor Arbeitsaufnahme Kenntnis zu nehmen

von – dem Alarm-Merkblatt der Hochschule – dem Merkblatt über Gefahren des elektrischen Stromes – der Erste-Hilfe-Schautafel – den Bestimmungen VDE 0100 §4 - 14 und §40, 41 – den Bestimmungen VDE 0105 Teil 12.

2. Jede im Laborbereich tätige Person hat sich jeweils vor Arbeitsaufnahme zu orientieren über die örtliche Lage der „Not-Aus“-Schalter (meist neben der Eingangstür), der Feuer-löscher und Verbandkästen die möglichen Fluchtwege und die Lage der beschilderten Notausgänge.

3. Soweit es sich bei den Laborarbeiten um Praktikumsversuche handelt, sind die Ver-suchsbeschreibungen Bestandteil dieser Laborordnung.

4. Eine Umgehung der Sicherheitseinrichtungen ist verboten.

5. Schalthandlungen an der zentralen Stromversorgungsanlage sowie den Untervertei-lungen und Abnahmetafeln dürfen nur von den unter 0.1.1 3 genannten Personen aus-geführt werden.

6. Das Einschalten der Stromversorgung bei Versuchseinrichtungen erfolgt in der Regel durch das betreuende Laborpersonal nach vorheriger Abnahme der Versuchsschaltung. Schaltungsaufbau und -änderungen dürfen nur im ausgeschalteten Zustand vorgenom-men werden. In Ausnahmefällen können diese Bestimmungen in Absprache mit den un-ter 0.1.1 3 genannten Personen aufgehoben werden.

7. Bleibt die Versuchsanordnung ohne Aufsicht, so ist sie spannungsfrei zu schalten oder besonders zu kennzeichnen und gegebenenfalls zu sichern.

0.1.3 Ordnungsmaßnahmen1. Die Laborräume sind in der Regel während der allgemeinen Öffnungszeiten benutzbar.

Nach Absprache mit den unter 0.1.1 3 genannten Personen kann ein Laborraum außer-halb der Öffnungszeiten benutzt werden, sofern sich mindestens eine weitere Person in der Nähe aufhält.

2. Schäden und Störungen sind zu melden. Für grob fahrlässig oder mutwillig verursachte Schäden haftet der Verursacher.

- 4 -


3. In den Laborräumen ist auf Ordnung und Sauberkeit zu achten. Jeder Benutzer ist für die Ordnung an seinem Arbeitsplatz verantwortlich.

4. Derjenige Benutzer, welcher einen Laborraum als Letzter verläßt, hat diesen Raum abzu-schließen oder das Abschließen zu veranlassen

0.2 Maßnahmen bei einem Unfall Bei unmittelbarer Gefahr sofort Strom abschalten:

1. mit den Hauptschaltern des Versuchsaufbaus oder mit dem „Not-Aus“-Schalter.

2. Am Telefon des Laborraums den Notruf 2111 wählen und den Unfall melden (die Leitzentrale ist Tag und Nacht besetzt).

3. Zuständiges Personal informieren.

0.3 Gefahren des elektrischen StromesDie Gefährdung bei Berührung eines spannungsführenden Teiles hat verschiedene Einfluß-größen• Die Stromstärke ist abhängig von der abgegriffenen Spannungsdifferenz, dem Wider-

stand des menschlichen Körpers (Minimalwert ca. 1 kΩ ), der Umgebung und dem Innen-widerstand der Quelle.

• Die Einwirkungsdauer ist abhängig von der Art der Berührung und der Ansprechzeit eines vorgeschalteten Schutzorganes. Außerdem besteht die Gefahr des Verkrampfens ab einer bestimmten Stromstärke was ein Nichtwiederloslassen zur Folge haben kann. Dadurch wird die Einwirkungsdauer verlängert.

• Die Art des Stromes. 50-Hz-Wechselstrom ist am gefährlichsten, während die Gefähr-dung zu Gleichstrom und höheren Frequenz hin geringfügig abnimmt.

• Die körperliche Verfassung (Herztätigkeit, Transpiration) des Menschen hat einen Ein-fluß auf die Belastbarkeitsgrenzen.

Bei der Ermittlung von Wirkungsbereichen (Einfluß von Stromstärke und Einwirkungsdauer

und auftretende körperliche Folgen) kann man sich auf Tier- und Menschenversuche stüt-zen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen eine Einteilung in 6 Bereiche zu (siehe folgende Seite):

- 5 -


Ber

eich

Stro

mst

ärke

bei

50

Hz

I eff

Ein

wirk

ungs

daue

r bis

zur

G

efäh

rdun

gW

irkun

g au

f Men

sche

nFo

lgen

00

- 1

mA

belie

big

Ber

eich

bis

zur

Wah

rneh

mba

rkei

tssc

hwel

le

I1

- 15

mA

belie

big

Ber

eich

bis

zur

Kra

mpf

schw

elle

, Los

lass

en

nich

t meh

r mög

lich.

Sch

mer

zen

in d

en M

uske

ln,

der A

rme

u. F

inge

r

II15

- 30

mA

Min

uten

Kra

mpf

artig

es Z

usam

men

zieh

en d

er A

rme.

A

tmun

gsbe

schw

erde

n u.

Blu

tdru

ckst

eige

rung

. G

renz

e de

r Ertr

äglic

hkei

t

III30

- 50

mA

Sek

unde

n bi

s M

inut

enH

erzu

nreg

elm

äßik

gkei

ten.

Sta

rke

Krä

mpf

e !

Bew

uß

losig

keit! G

efa

hr

de

s H

erz

ka

mm

erfl

im-

mer

ns b

ei lä

nger

er E

inw

irkze

itle

bens

gefä

hrlic

h

IV50

- ≈

500

mA

< 0,

75 s

(1H

z-pe

riode

)

> 0,

75 s

(1H

z-pe

riode

)

Sta

rker

Schock jedoch k

ein

Herz

kam

merfl

imm

ern

Herz

kam

mer

flimm

ern,

Bew

ußtlo

sigke

it, Br

andw

unde

n

lebe

nsge

fähr

lich

wah

rsch

einl

ich

tödl

ich

V>

≈ 50

0 m

A<

0,75

s

> 0,

75 s

Herz

kam

mer

flimm

ern,

Bew

ußtlo

sigke

it, Br

andw

unde

n

Her

zstil

lsta

nd, B

ewuß

tlosi

gkei

t, Ve

rbre

nnun

gen

wah

rsch

einl

ich

tödl

ich

tödl

ich

Tabe

lle 0

.1: S

trom

stär

ken

und

dere

n E

influ

ß au

f den

Men

sche

n

- 6 -


(Diese Seite ist leer)

- 7 -


1 Kleintransformator, Gleichrichter und SpannungsreglerErforderliche Geräte zu den Versuchen 1.1 bis 1.31. Versuchsplatte mit Trafo 2. Zwei Vielfachmeßgeräte 3. Effektivspannungsmesser UVM 4. Regel-Trenntransformator (erdfrei) 5. Zweikanaloszilloskop 6. Digitalmultimeter 7. Lastwiderstand (Stellwiderstand 300Ω)

Zu untersuchen ist ein Kleintransformator mit Kern M42 mit einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen.

Wicklungsdaten:

N 5000 ; d 0,1mm primär

Ns1 370 ; ds1 0,2mm sekundär

Ns 2 930 ; ds 2 0,16mm sekundär

Es ist zulässig, diesen Transformator bei voller Primärspannung ausgangsseitig kurzzu-schließen.

Ein Transformator besteht im wesentlichen aus einem Eisenkern und zwei oder mehreren Spulen. Der Eisenkern ist zur Unterdrückung von Wirbelströmen aus isolierten Blechschei-ben zusammengesetzt.

Für den idealen Transformator gilt bekanntlich:

U p

U s

ü und I p

I s

1ü

mit üNp

Ns

als Übersetzungsverhältnis.

Für den realen Transformator lassen sich die Verhältnisse annähernd mit folgendem Ersatz-bild beschreiben:

Darin ist die Streuung vernachlässigt, was bei Netztrafos für kleine Leistungen zulässig ist.

- 8 -


Aufgabenstellung1.1 Messen Sie die Kupferwiderstände der 3 Wicklungen Rp , RS1 und RS 2 mit Hilfe des

Digitalmultimeters. Berechnen Sie diese Widerstandswerte über die bekannten Wicklungsdaten nach und vergleichen Sie sie mit den Meßwerten.

1.2 Die Sekundärspannungen U s1 und U s 2 sind bei beliebiger Primärspannung U p 220V und sekundärseitigem Leerlauf zu messen. Im Leerlaufbetrieb gilt:

üU p

U s

N p

Ns

. Bestimmen Sie danach das Übersetzungsverhältnis ü zu beiden Sekundärwicklungen. Berechnen Sie ü nach den Windungszahlen. Meßschaltung zu 1.2.

1.3 Messen Sie die Lastkennlinie U s1 f I s1 einer Sekundärwicklung bei beliebiger Pri-märspannung U p 220V . Berechnen Sie den Kurzschlußstrom I s1k anhand des Ersatzbildes (Näherung ge-nügt). Meßschaltung zu 1.3.

Erforderliche Geräte zu den Versuchen 1.4 bis 1.61. Versuchsplatte 2. Regeltrafo 0-15V 3. Zweikanaloszilloskop 5. Drehspulmeßgerät 6. Digitalthermometer

- 9 -


1.4 Brückengleichrichter mit Ladekondensator und Widerstandslast

Man schalte einen Ladekondensator C L 220 F parallel zum Lastwiderstand RL und messe ug mit dem Oszilloskop. Man überprüfe die Faustformeln:

u∼ 0,85 Ug0 und U 6,5VI g0 mACL F

, wobei I g0Ug0

RL

.

1.5 Brückengleichrichter mit Ladekondensator und Spannungsregler

Man messe die Spannung Ua am Ausgang des Reglers und bestimme näherungswei-

se die Brummspannungsunterdrückung UUa

in dB.

1.6 Man untersuche zu Punkt 1.5 mit Hilfe des Stelltrafos den Einfluß schwankender

Wechselspannung U ∼ auf die Ausgangsspannung. a) Wie groß muß U ∼ (Effektivwert) mindestens sein für glatte Ausgangsspannung? b) Welche „Dropout Voltage“ hat der vorhandene Spannungsregler?

c) Man drehe den Stelltrafo bis zum rechten Anschlag (Skala ca. 15 V) und messe die sich einstellende Temperatur am Kühlkörper. Welche Temperatur müßte sich theoretisch ergeben mit RthK 17K W (Kühlkörper) entsprechend T P RthK ?

- 10 -



- 11 -


2 Messungen an KleinrelaisErforderliche Geräte1. Versuchsbrett mit drei Kleinrelais, Diode und Varistor 2. Rechteckgenerator z.B. PM 5131 von Philips 3. Netzteil 0 - 35V 4. Zweikanal-Oszilloskop 5. Widerstand 1kΩ (Potentiometer 100W) 6. R-Dekade 7. C-Dekade 8. Zwei Meßgeräte z.B. Unigor 4p 9. Ohmmeter

2.1 EinführungDrei verschiedene Relais, die Si-Diode 1N4007 und ein Varistor sind auf einer Steckkarte untergebracht. Reedrelais und Kammrelais dienen als Untersuchungsobjekt, das Quecksil-berrelais dient zur Ansteuerung des zu prüfenden Relais, d.h. zum periodischen Ein- und Ausschalten des Prüflings zur Sichtbarmachung der Strom- und Spannungsverläufe auf

dem Oszilloskop. Das Hg-Relais hat quecksilberbenetzte Kontakte für prellfreies Schalten und muß in senkrechter Lage betrieben werden.

2.2 Messen der BetriebswerteBetriebsstrom, Anzugstrom und Abfallstrom sind an den Untersuchungsobjekten zu mes-sen. Unter Betriebsstrom versteht man den Erregerstrom bei Nennspannung an der Relais-spule.

Schaltung:

Aus den Messungen ist der Wicklungswiderstand RCu der Relaisspule zu bestimmen.

- 12 -


2.3 Messung des Zeitverlaufs des Erregerstromes und Messung der Anzugs- und Prellzeit

Hierzu wird ein zu prüfendes Relais nach Wahl über das Hg-Relais periodisch ein- und aus-geschaltet. Das Hg-Relais wird über einen Rechteckgenerator angesteuert, dessen negati-ve Halbschwingung durch eine vorgeschaltete Diode unwirksam wird. Der Stromverlauf ist so bei einer Taktfrequenz von ca. 10 - 20 Hz über den Widerstand RM gut darzustellen. Die Anzugs- und Prellzeit kann gleichzeitig am Kanal 2 beobachtet werden.

Meßschaltung:

Die Messungen sind mit und ohne Freilaufdiode durchzuführen. Aus den maßstäblich auf-getragenen Stromkurven ist die Induktivität der Relaisspule zu bestimmen.

2.4 Messen der Abschaltspannung und der AbfallzeitMeßschaltung:

Mit Kanal 1 messe man den Spannungsverlauf über der Relaisspule, mit Kanal 2 kann gleichzeitig die Abfallzeit gemessen werde. Sowohl die Abschaltspannung als auch die Ab-fallzeit sind abhängig von der „Bedämpfung“ der Relaisspule. Daher untersuche man den Abschaltvorgang für verschiedene Dämpfungsmittel:

Da sind a) Freilaufdiode, b) Varistor, c) RC-Glied und d) ohne Beschaltung.

Die Elemente nach a), b) und c) sind entsprechend dem Beispiel direkt parallel zur Relais-spule zu schalten.

- 13 -


3 Spule und SchwingkreisErforderliche Geräte1. LCR-Meßgerät 2. Generator PM 5167 3. AC-Millivoltmeter 4. Tastkopf 10:1 5. Frequenzzähler 6. Digitales Multimeter

Auf dem Versuchsbrett sind eine Spule, sowie verschiedene verlustarme Kondensatoren installiert.

3.1 Man messe die Induktivität L und den Kupferwiderstand RCu und zeichne damit die „Gütegerade“ nach der Gleichung

QCu

LRCu

f f

(Verlauf der Güte unter ausschließlicher Berücksichtigung der Kupferverluste).

3.2 Zum Messen der tatsächlichen Güte über der Frequenz schalte man die Spule nach-einander mit verschiedenen Styroflexkondensatoren zu einem Parallelschwingkreis

zusammen. Der Schwingkreis wird aus einem Generator gespeist, der durch einen externen Widerstand RG 10M hochohmig gemacht wurde (Stromeinprägung). Ge-messen wird die Spannung am Schwingkreis wahlweise mit dem Oszilloskop oder AC-Millivoltmeter in Verbindung mit einem Tastkopf 10:1. Man suche die Resonanzstelle. Bei den Frequenzen fgu und fgo ist die Spannung jeweils um 3 dB vom Maximalwert

abgesunken. Das AC-Millivoltmeter besitzt hierfür eine dB-Skala. Meßschaltung:

- 14 -


Resonanzkurve:

Wegen der hochohmigen Speisung bei gleichzeitig hochohmiger Belastung durch das AC-Millivoltmeter ist die so ermittelte Betriebsgüte QB praktisch gleich der Kreisgüte QK . Die Kreisgüte QK ist in das gleiche Diagramm einzutragen wie die errechnete Güte QCu . Man diskutiere den Unterschied.

3.3 Mit einem Meßaufbau nach 3.2 bestimme man in Abhängigkeit von einer bekannten Zusatzkapazität CZ jeweils die Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Man zeichne das untenstehende Diagramm und bestimme daraus die Eigenkapazität Ce durch Ex-trapolation der Geraden

1

r2 f C Z

Als CZ wähle man hierfür am besten die Kondensatoren mit den Werten 0,13 nF und 0,06 nF vom Versuchsbrett.

- 15 -


4 Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor4.1 GrundlagenZu untersuchen ist ein Sperrschicht-FET mit n-Kanal vom Typ BF 256 A.

Kenndaten laut Hersteller:

Grenzwerte:

Drain-Source-Spannung UDS 30V Gesamtdauerverlustleistung Ptot 300mW

Kennwerte:

min. max.

I G SSGate-Rest-

strom bei UGS 20V ;UDS 0V 5nA

I DSS Drainstrom bei UDS 15V ;UGS 0V 3mA 7mA

UGSGate-Source-

Spannung bei UDS 15V ; I D 200 A 0,5V 7,5V

fy21sGrenzfrequenz der Vorwärts-

steilheitbei UDS 15V ;UGS 0V 1GHz

Y21sVorwärts-steilheit bei UDS 15V ; f 1kHz;UGS 0V 4,5mS 5mS

4.2 Erforderliche Geräte1. Schaltungsbrett mit n-Kanal-FET BF 256 A 2. Drei Voltmeter 3. Mill-Amperemeter 4. Zwei Netzgeräte 5. Zwei Widerstandspotentiometer ca. 10 kΩ 6. RC-Generator z.B. 30 - 300 kHz 7. Zweikanaloszilloskop 8. Dekadenwiderstand 5 kΩ

- 16 -


Aufgabenstellung

4.3 Ermittlung der Ausgangskennlinien I D f UGS für UDS 0V ; 0,1V ; 0,2V ; 0, 3V ; 0, 4V ; 0,5V ; 1V ; 2V ; 3V ; 4V ; 5V ; 10V ; 15V ; mit UGS als Parameter: UGS 0V ; 0,5V ; 1V ; 1,5V ; 2V ; Das Ausgangskennlinienfeld ist maßstäblich zu zeichnen.

Versuchsschaltung:

Die Übertragungskennlinie I D f UGS ist für UDS 10V zu konstruieren. Man be-stimme die Kennwerte UP (Pinch-Off-Spannung) und I DSS (Drain-Source-Kurzschluß-strom).

Stellen Sie fest, inwieweit die Näherungsgleichung

I D I DSS 1

UGS

U P

2

mit der ermittelten Kennlinie übereinstimmt (z.B. für UGS 0,5V ; 1V ; 1,5V ).

- 17 -


4.4 Variabler Spannungsteiler mit FET (Betrieb im „ohmschen Bereich“).

Mit Hilfe der ermittelten Meßwerte soll nun der „ohmsche Bereich“ genauer betrachtet werden. Hierzu soll der Strom I D für Spannungen 0V UDS 0,5V aufgetragen wer-den. Parameter: UGS 0V ; 0,5V ; 1V ; 1,5V ; 2V Maßstab: 0,1V A 1cm; 0,5mA A 2,5cm Aufgrund der näherungsweise linearen Verläufe der Kennlinien im „ohmschen Be-reich“ läßt sich der FET auch als variabler Spannungsteiler einsetzen.

Versuchsschaltung:

Man bestimme für U1 1,0V const. das Teilerverhältnis U 2

U1

f UGS . Parameter UGS wie oben.

4.5 FET als Wechselspannungsverstärker in Source-Schaltung (Betrieb im Abschnürbe-reich).

Um einen möglichst großen Aussteuerbereich mit linearer Verstärkung zu erhalten, ist der Arbeitspunkt des FET‘s auf UDS

U B

2

festzulegen. Diese Einstellung erfolgt durch Variation des Potentiometers RS bei gleichzeitiger Messung der Spannung UDS . Da über R1 nur geringe Spannung abfällt (der Gate-Strom ist ein Diodensperrstrom!), ergibt sich die Gatespannung für den Ar-beitspunkt aus der Näherungsgleichung UGS ; I D RS . Der Strom I D ist für den eingestellten Arbeitspunkt zu messen. Anschließend zeichne man den Arbeitspunkt in das Ausgangskennlinienfeld ein und konstruiere die Arbeits-gerade.

- 18 -


Versuchsschaltung:

Ersatzschaltung:

Bestimmen Sie die Potentiale G und S gegen Masse und diskutieren Sie das Ergeb-nis.

Für eine Wechselspannung u1∼ mit einer Amplitude von ca. 100mV ist mit angeschlos-senem Kondensator CS die Spannungsverstärkung zu bestimmen: a) durch Messung b) durch Rechnung mit dem angegebenen Ersatzbild Die Messung kann wahlweise erfolgen durch je ein NF-Millivoltmeter am Eingang und Ausgang oder mit einem Zwei-Kanal-Oszilloskopen. Man untersuche und diskutiere die Wirkung von CS .

- 19 -


5 Transistor als Schalter und VerstärkerErforderliche Geräte1. Schaltungsplatte mit Transistor BC 141 2. Netzgerät 3. Zweikanaloszilloskop 4. Vielfachmeßgerät 5. Digitalvoltmeter 6. Signalgenerator

5.1 Messung der Spannungs-Übertragungskennlinie Mit dem vorhandenen Versuchsbrett stelle man die folgende Schaltung her (Eingang

auf Masse).

Man verstelle das Potentiometer P und messe dabei die „Spannungs-Übertragungs-kennlinie“ UCE f U BE (U BE mit Digitalvoltmeter).

Aus der Kennlinie entnehme man näherungsweise die Schleusenspannung US für das Aufsteuern des Transistors sowie die beiden Sättigungsspannungen U BE sat und UCE sat . Welche Werte kann man der angegebenen „Strom-Übertragungskennlinie“ I C f U BE entnehmen?

- 20 -


5.2 Schalter mit ohmscher Last

Man stelle das Potentiometer an den rechten Anschlag. Dadurch wird die Basis über den Widerstand von 680 Ω gegen Masse gelegt.

An die Eingangsbuchse legt man das Signal eines Rechteckgenerators ( f ; 1kHz ) und untersucht uCE und uBE mit Hilfe eines Zweikanaloszilloskops bei verschiedenen Am-plitudeneinstellungen. Überprüfen Sie die Werte U s , U BE sat und UCE sat .

Anmerkung: Der zur Verfügung stehende Rechteckgenerator (Funktionsgenerator) lie-fert ein Signal symmetrisch zur 0V-Linie.

5.3 Schalter mit ohmsch-kapazitiver Last Schaltung wie Versuch 5.2. Zusätzlich wird der Kondensator C 1 F an den Ausgang

angeschlossen (kapazitive Belastung) und die Frequenz des Rechteckgenerators va-riiert. Das Oszillogramm zu zwei verschiedenen Frequenzen ist in einer Skizze festzu-halten und zu diskutieren.

5.4 Kleinsignalverstärker

An den Eingang wird ein Sinussignal ug∼ gelegt. Bei ug∼ 0 (Generator abschal-ten) stellt man zunächst mit Hilfe des Potentiometers P den Arbeitspunkt so ein, daß UCE A ; 0,5 U B wird. Man stelle fest, wie sich die Spannung u2 ∼ bildet bei uq∼ 0 . Man bestimme die Spannungsverstärkung Vu u2 ∼ u1∼ meßtechnisch und rechnerisch

Vu ; s RC mit s ; I C A UT . Man untersuche das Übersteuerungsverhalten (auch bei verändertem Arbeitspunkt) und skizziere einen typischen Übersteuerungsfall.

- 21 -


6 Arbeitspunktstabilisierung6.1 GrundlagenEin Transistor in sogenannter Emittergrundschaltung ist mit dem Kollektor über den Arbeits-widerstand mit der Versorgungsspannung verbunden (siehe Bild 6.1).

Bild 6.1: Emittergrundschaltung

Durch diesen Arbeitswiderstand kommt eine zusätzliche Abhängigkeit des Kollektorstromes und der Kollektor-Emitter-Spannung hinzu.

I CUCC UC E

RC

UCC

RC

UCE

RC

(6.1)

Diesen Zusammenhang kann man durch Einbringen der sog. Widerstandsgeraden im Aus-gangskennlinienfeld berücksichtigen.

Bild 6.2: Ausgangskennlinienfeld mit Widerstandsgerade

Der Kreuzungspunkt der Widerstandsgeraden mit der entsprechenden Kennlinie gibt den jeweiligen Arbeitspunkt des Transistors an. Wird der Transistor als Wechselspannungsver-

- 22 -


stärker betrieben, so steuert die angelegte Eingangsspannung den Transistor um den Ar-beitspunkt herum aus. Dieser Aussteuerbereich sollte im linearen Bereich innerhalb des Kennlinienfeldes auf der Widerstands geraden (also weder im Sperrbereich noch im Sätti-gungsbereich) liegen.

Die Umgebungstemperatur beeinflußt das Verhalten des Transistors erheblich. Im wesent-lichen sind hiervon die Stromverstärkung und die Basis-Emitter-Spannung betroffen.Typische Werte für den Temperaturkoeffizienten der Stromverstärkung liegen bei ca. +6⋅10-3

pro °C.

T1 T01 6 10 3 T1 T0 (6.2)

Bei konstantem Basisstrom verringert sich die Basis-Emitter-Spannung um ca. 2 mV/°C (TK ca. -3⋅10-3 pro °C) U BE T1

U BE T01 3 10 3 T1 T0 (6.3)

Neben der oben gezeigten Temperaturabhängigkeit kann auch die Exemplarstreuung der

Transistoren zu einer erheblichen Verschiebung des Arbeitspunktes einer Schaltung füh-ren, wenn keine Stabili sierungsmaßnahmen vorgesehen sind. Dies soll an Hand von Bild 6.3 verdeutlicht werden.Der Transistor werde durch eine konstante Basis-Emitter-Spannung bei Raumtemperatur (25 °C) im Arbeitspunkt A0 gehalten. Durch die Temperaturerhöhung steigt der Basis strom bei konstantem UBE. Auch die Stromverstärkung steigt an, wodurch sich der Kollektorstrom vergrößert und somit der Arbeitspunkt aus dem linearen Bereich in die Sättigung verschiebt. Dieser Effekt kann gemildert werden, wenn an Stelle der Basis-Emitter-Spannung der Ba-sisstrom konstant gehalten wird. Damit wird der Arbeitspunkt nur noch durch den tempe-raturabhängigen Anstieg der Stromverstärkung beeinflußt, wodurch er nicht mehr so weit

verschoben wird, so daß der Transistor im linearen Arbeitsbereich bleibt.

Bild 6.3: Veränderung des Arbeitspunktes durch Temperatureinfluß

- 23 -


Erreicht wird ein annähernd konstanter Basisstrom durch die Schaltung nach Bild 6.4. Da die temperaturabhängigen Änderungen der Basis-Emitter-Spannung klein gegenüber der Versorgungs spannung sind, bleibt der Spannungsabfall an R1 nahezu konstant und damit auch der Strom durch R1.

Bild 6.4: Stabilisierung des Arbeitspunktes durch Stromeinspeisung

Eine weitere Möglichkeit der Stabilisierung des Arbeitspunktes kann durch Gegenkopplung erfolgen. Man kompensiert den temperaturabhängigen Anstieg des Kollektorstromes durch Reduzierung der Basis-Emitter-Spannung. Dazu die Schaltung nach Bild 6.5.

Bild 6.5: Stabilisierung des Arbeitspunktes durch Gegenkopplung

Die Spannung an R2 wird konstant gehalten. Eine temperaturabhängige Vergrößerung des Kollektorstroms hat einen größeren Spannungsabfall an RE zur Folge, womit die Basis-Emitter-Spannung verringert wird. Die Spannung an R2 setzt sich zusammen aus:

U R2U BE I E RE (6.4)

Der Emitterstrom setzt sich zusammen aus dem Kollektor- und dem Basisstrom

- 24 -


I E I C I B I CI C I C 1 1 (6.5)

eingesetzt in Gleichung ( 6.4 ) und aufgelöst nach dem Kollektorstrom folgt

I CU R2

U BE

RE 1 (6.6)

wie man sieht hat sich der temperaturabhängige Einfluß von ß weitgehend reduziert. Um

den Einfluß von UBE abzuschätzen wird die Spannung an RC betrachtet.

U RCRC I C

U R2RC U BE RC

RE 1 (6.7)

Man sieht, daß der Einfluß von UBE vom Verhältnis RC/RE abhängig ist. Daher wird man versuchen, den Emitterwiderstand so groß wie möglich zu machen. Doch gibt es einige Einschränkungen. Je größer RE wird um so größer wird auch der Spannungsabfall an ihm. Das wiederum schränkt den Arbeitsbereich des Transistors ein (UC + UCE = UCC - URE). Des weiteren hat der Widerstand RE auch Auswirkungen auf die Kleinsignalverstärkung des Transistors. In Bild 6.6 ist dazu das Ersatzschaltbild der Anordnung nach Bild 6.5 gegeben.

Bild 6.6: Kleinsignalersatzschaltung der Anordnung nach Bild 6.5

Für den Spannungsumlauf im Eingangskreis gilt

uin ib rb 1 ib RE 0 (6.8)

mit rb = UT/IB

Für den Ausgangskreis gilt

ib RC uout 0 (6.9)

Für die Spannungsverstärkung folgt dann

Av

uout

uin

RC

rb 1 RE

(6.10)

- 25 -


Man sieht, daß durch das Einbringen des Emitterwiderstandes die Spannungsverstärkung zurückgeht und der Eingangswiderstand auf rb+(ß+1) ⋅RE ansteigt. Um dennoch eine ma-ximale Spannungsverstärkung für Wechselspannungen zu erzielen, muß der Emitterwi-derstand durch einen geeigneten Kondensator überbrückt werden. Andererseits läßt sich, durch einen Widerstand in Reihenschaltung zu solch einem Kondensator, recht einfach die Spannungsverstärkung der Emitterschaltung gezielt einstellen.

Verfahrensweise bei der ArbeitspunkteinstellungDa der Arbeitspunkt festgelegt ist, entnimmt man dem Datenblatt die benötigte Basisvor-spannung. Mit dem Basisspannungsteiler wird diese Vorspannung eingestellt. Dazu wählt man den Querstrom IQ des Spannungsteilers zu ca. 10⋅IB.

Im Falle der Stromeinspeisung (vgl. Bild 6.4) berechnet sich der Widerstand R1 aus dem benötigten Basisstrom und der Spannungsdifferenz zwischen Versorgungsspannung und Basis-Emitter-Spannung.Im Falle der Stromgegenkopplung (vgl. Bild 6.5) wählt man den Spannungsabfall an RE ca. 0,1⋅RC⋅IC. Bei der Dimensionierung des Basisspannungsteilers muß dieser Spannungs abfall zur benötigten Basisvorspannung addiert werden. Ansonsten gelten die oben beschrieben Regeln für die Dimensionierung eines Basisspannungsteilers (IQ = 10⋅IB)

6.2 Meßverfahren a) Verstärkung und Frequenzgang:

Die frequenzabhängige Leistungsverstärkung läßt sich, bei Kenntnis der Widerstands-verhältnisse am Ein- und Ausgang, am einfachsten durch eine Spannungsmessung be-stimmen. Im Falle eines kalibrierten Signalgenerators, wo man die Eingangsspannung vorgeben kann, ist es sogar ausreichend, wenn nur die Ausgangsspannung gemessen wird.

b) Arbeitspunkt: Der Arbeitspunkt kann durch Messung mit einem Voltmeter ermittelt werden.

c) Ein- und Ausgangswiderstand Den Eingangswiderstand bestimmt man am einfachsten über eine indirekte Metho-de. Dazu schaltet man einen variablen Widerstand zwischen Signalgenerator und Meßobjekt. Der variable Widerstand wird dann so eingestellt, daß der Spannungs-abfall an ihm genauso groß wird, wie die Spannung am Eingang des Meßobjektes. Der Widerstandswert des variablen Widerstandes entspricht dann dem Eingangs-widerstand des Meßobjektes. Benutzen Sie die Verstärkerschaltung dabei qua-si als „Meßverstärker“, d. h. messen Sie die Eingangsspannung des Versuchsauf-baus an dessen Ausgang (Der Absolutwert der Eingangsspannung ist irrelevant). Ähnlich ist die Verfahrensweise beim Ausgangswiderstand. Hier wird der variable Wider-stand als Lastwiderstand verwendet und so eingestellt, daß der Spannungsabfall an ihm genau halb so groß ist wie die Leerlaufausgangsspannung des Meßobjektes.

6.3 Fragena) Wodurch wird der Arbeitsbereich einer Transistorschaltung begrenzt?

b) Warum benutzt man die kapazitive Kopplung, um ein Signal aus einer Signalquelle ein-zuspeisen?

c) Sie legen den Arbeitspunkt eines Transistors durch eine feste Basisvorspannung fest. Erklären Sie warum diese Methode unbefriedigend ist, wenn der Transistor durch einen anderen Transistor des gleichen Typs ersetzt wird.

- 26 -


6.4 Versuchsaufbau

Bild 6.7: Schaltung des Versuchsaufbaus

Zur Versuchsdurchführung wird ein Aufbau benutzt, der es Ihnen erlaubt, die Bauelemente Ihrer Wahl, nach erfolgter Dimensionierung, an geeigneter Stelle in die Schaltung einzulö-ten (siehe Bild 6.7). Dazu enthält dieser Aufbau neben einer Transistorfassung eine Reihe von Lötpunkten in geeigneter Anordnung. Die Transistorfassung ermöglicht ein einfaches Wechseln des Transistors, um so die Qualität der Arbeitspunkteinstellung für verschiedene Transistoren einfach überprüfen zu können. Der Aufbau enthält schon die Kondensatoren, die zur Ein- bzw. Auskopplung der Meßsignale nötig sind.

6.5 Versuchsdurchführunga) Dimensionieren Sie eine Schaltung mit dem Transistor BC107B, die mit einer festen

Basis vorspannung arbeitet. Der Transistor soll im Arbeitspunkt IC = 2,5 mA und UCE = 5 V betrieben werden. Bestimmen Sie die Werte für RC und den Basisspannungs-teiler. Die Daten des Transistors entnehmen Sie bitte den beiliegenden Kennlinien (UCC = 10 V). Bauen Sie die Schaltung mit den Ihnen zur Verfügung stehenden Bauele-menten auf. Überprüfen Sie den Arbeitspunkt. Korrigieren Sie gegebenenfalls den Arbeitspunkt, in dem Sie den Widerstand zwischen Basis und Masse durch einen geeigneten Zusatz-widerstand ergänzen. Bestimmen Sie die obere Grenzfrequenz der Schaltung (-3-dB-Punkt) und den Ein- bzw. Ausgangswiderstand der Schaltung. Ersetzen Sie den Transistor durch den Typ BC109C. Welche Auswirkungen hat das auf den Arbeitspunkt?

b) Wiederholen Sie die obigen Schritte für eine Schaltung mit Stromeinspeisung.

c) Wiederholen Sie die obigen Schritte für eine Schaltung mit Stromgegenkopplung. Ver-gessen Sie nicht den Kondensator Ck = 100 µF parallel zu RE zu schalten!

d) Stellen Sie die Wechselspannungsverstärkung der Schaltung nach c) so ein, daß AV = 35 wird.

- 27 -


Bild 6.8: Kennlinien des Transistors BC107B

- 28 -



- 29 -


7 Simulieren mit WinSpice

7.1 GrundsätzlichesDie Bearbeitung einer Simulationsaufgabe beginnt mit der Aufstellung der Netzliste. Darunter ver-steht man im ursprünglichen Sinn nur die Schaltungsbeschreibung mit einer Auflistung der Bauele-mente und deren Positionierung innerhalb der Schaltung. Hinzu kommen müssen aber auch Steu-eranweisungen für die Durchführung der Simulation und die Ausgabe der Ergeb nisse. Diese Anwei-sungen schließt man zweckmäßig in die Netzliste mit ein. Wie die ausgeführten Beispiele zeigen, beginnt eine Netzliste immer mit einer Titelzeile und endet mit dem Befehl „.END“. Die dazwischen liegenden Anweisungen kann man in drei Gruppen einteilen:

7.1.1 Elementanweisung

Einfache Bauelemente werden in der Liste durch eine Zeile repräsentiert, die nicht mit einem Punkt („.“) beginnt, sondern unmittelbar mit dem Namen des jeweiligen Bauelementes. Dieser besteht aus einem Kennbuchstaben an erster Stelle, gefolgt von Zahlen oder auch Buchsta ben zur eindeutigen Kennzeichnung. Die Kennbuchstaben sind zum Beispiel R für den Wider stand, C für die Kapazität und L für die Induktivität. Entsprechend behandelt man auch aktive Zweipole, also Spannungs- und Stromquellen mit den Kennbuchstaben V und I. Dem Namen folgt bei den genannten Bauelementen die Angabe zweier Knoten, zwischen denen sie sich befinden, und schließlich die Angabe ihres Wer-tes. Diese kann man in der bei Programmier sprachen üblichen Notation eingeben ( z.B. 1, 1., 1.0, 1E2, 1.25E-3). Meistens verwendet man Skalierungsfaktoren, die unmittelbar auf die vorangehende Zahl folgen müssen. Auf die Angabe der Einheit dagegen verzichtet man, weil diese durch den Kenn-buchstaben dem Simulator bereits bekannt ist. Man schreibt also 0.4k für 0,4kOhm bzw. 400 für 400 Ohm, wie das nebenstehende Beispiel zeigt. Folgende Skalierungsfaktoren sind gebräuchlich:

T=1012 G=109 MEG=106 K=103 M=10-3 MIL = 25,4 *10-3(selten) U = 10-6 N = 10-9 P = 10-12 F = 10-15.

In der Netzliste schreibt man diese Faktoren in der Regel klein, da SPICE ohnehin nicht zwischen Groß- und Kleinschreibung unterscheidet.

7.1.2 Modellanweisung

Nichtlineare Bauelemente wie Schalter, Dioden und Transistoren können nicht durch einen einfachen Wert beschrieben werden, sondern nur durch ein Ersatzbild (Modell) mit teilweise vielen Parame-tern. Diese werden mit einer Modellanweisung erfasst, die mit dem Befehl „.MODEL“ beginnt, gefolgt von einem Modellnamen und der Angabe des Typs sowie einer Liste der jeweiligen Parameter (siehe Beispiel C12 mit dem Modell eines Schalters).

7.1.3 Steueranweisung

Steueranweisungen beginnen in der Netzliste mit dem Befehl „.CONTROL“ und enden stets mit „.ENDC“. Sie bestimmen die Art der durchzuführenden Analyse, z.B. Ermittlung eines Arbeitspunktes oder einer Übertragungskennlinie mit einem „Sweep“ wie im nebenstehenden Beispiel. Zur Ergebni-sausgabe in Form einer Tabelle oder eines Graphen dienen die Befehle „PRINT“ und „PLOT“.

Bevor man eine Netzliste beginnt, ordnet man jedem Schaltungsknoten eine eindeutige Kno-tenbezeichnung zu. Dazu sind positive ganze Zahlen und Zeichenketten erlaubt. Einer der Knoten (Masse) muss die Zahl 0 erhalten. Er dient SPICE als Bezugsknoten. Jeder Schal tungsknoten muss eine Gleichstromverbindung nach Masse haben, und an jedem Knoten müssen mindestens zwei Elemente angeschlossen sein. Widerstände mit den Werten 0 und <0 sind nicht erlaubt.

Die Angaben in einer Zeile werden durch ein oder mehrere Leerzeichen separiert. Eine Zeile kann in der nächsten fortgesetzt werden, wenn das erste Zeichen der neuen Zeile mit „+“ beginnt. Setzt man

vor die Zeile ein „*“, so wird die ganze Zeile als Kommentarzeile ignoriert. Das Erstellen der Netzli-ste entspricht dem Aufbau einer Versuchsschaltung, die leicht über prüft und auch wieder geändert werden kann. Der Simulator stellt dazu einen virtuellen Mess platz mit Generatoren, Oszilloskop und einer Reihe anderer Messgeräte zur Verfügung.

- 30 -


7.2 Versuche7.2.1 Gleichspannungsanalyse (dc sweep)Programmieren sie einen Spannungsteiler nach Zeichnung und führen sie eine Arbeitspunktana-lyse (op-Analyse) für V1 =1V durch. Ermitteln sie ebenfalls die Spannungsabhängigkeit (mittels dc sweep) von R1 und R2 im Bereich von 0V bis 10V. Stellen sie die Ergebnisse in tabellarischer und zeichnerischer Form dar.

Zeichnung:

Eingabebefehle:Bem: die in < > aufgeführten Variablen müssen angegeben werden; die in [ ] können angegeben werden, man muss dann allerdings auch alle < > in [ ] eingeben.

Kx,y = stellt einen Knotenpunkt dar

Bauteile:

Widerstand = Rx <Kx> <Ky> <Wert>

Spannungsquelle = Vx <Kx> <Ky> <dc> <spannungswert> + [ <AC> <betrag> ]

Arbeitsanweisungen:

op = führt eine Arbeitspunktanalyse durch

dc <Vname> <Ustart> <Ustop> <Uinkr> + [ <Vname2> <Ustart2> <Ustop2> <Uinkr2>] = Hiermit erfolgt die (gleichstrommäßige) Berechnung einer Ausgangsgröße als Funktion der

schrittweise veränderten Quellengröße Vname (Übertragungskennlinie). Dabei stellt Vname den

Namen der Spannungs- oder der Stromquelle, Ustart und Ustop die Anfangs- und Endwerte und

Uinkr die Schrittweite dar. Zusätzlich kann eine zweite Quelle als Parameter ebenfalls

inkremental variiert werden, diese hat die Berechnung einer Kurvenschar zur Folge. (auch sweep genannt)

plot <v(Kx)> + [<v(Ky)>] = gibt die gewählte Analyseform (hier dc) in einer Grafik aus

print <v(Kx)> + [<v(Ky)>] = gibt die gewählte Analyseform in Tabellenform aus

- 31 -


7.2.2 Wechselspannungsanalyse (ac sweep)Programmieren sie die unten aufgeführte Schaltung. V1 soll 2V AC betragen. Zunächst soll nun die Ausgangsspannung in einem Frequenzbereich von 10Hz und 200kHz aufgenommen werden. An-schließend soll die Spannung doppellogarithmisch dargestellt werden sowie in db. Außerdem ist die Phasenlage noch anzuzeigen.

Zeichnung:

Eingabebefehle:

Neue Bauteile:

Kondensator = Cx <Kx> <Ky> <Wert>

Arbeitsanweisungen:

ac <dec oder oct oder lin> <NP> <fstart> <fstop> = veranlaßt die Kleinsignalanalyse mit stationären Sinusquellen, d.h anders als bei der dc-Analyse wird nicht die Spannung sondern die Frequenz vari-iert. Es kann nur eine der drei Optionen DEC (Frequenzvariation auf der Basis von Dekaden), OCT

(Frequenzvariation auf der Basis von Oktaven) oder LIN (Lineare Frequenzvariation)

ausgewählt werden. Sie selektieren die Art der Intervalle, über die die Anzahl der Punkte, NP,

pro Dekade verteilt werden. fstart und fstop stellen die Anfangs und die Endfrequenz dar.

plot Zusatz: Um die Grafik anschaulicher zu machen, kann man die Skalierung der Achsen ändern

indem man nach plot <v(Kx)> + [<v(Ky)>] z.B. loglog hinzufügt. Man erhält nun eine Grafik mit

doppel-logarithmischen Achsen. Um sich die Phasenlage anzeigen zu lassen ist der Zusatz ph vor dem Knoten erforderlich, man muss allerdings um v(Kx) nochmal zusätzliche Klammern setzen, das

selbe gilt für eine Anzeige in db.

- 32 -


7.2.3 Transientenanalyse Programmieren sie eine Schaltung in der der Ladevorgang eines Kondensators über die Zeit an-gezeigt wird. Die Größe des Kondensators, der Rechteckeingangsspannung sowie der Wert des Vorwiderstandes können frei gewählt werden.

Eingabebefehle:

Neue Bauteile:

Spannungsquelle (Rechteck) = Vx <Kx> <Ky> PULSE ( <U1><U2><td><tr><tf><pw><per>)

Hierbei stehen U1 und U2 für den unteren und oberen Wert der Rechteckspannung (die Differenz der beiden Spannungen gibt also die Höhe an). td beschreibt die Wartezeit bis zum ersten Recht-eck. Mit tr und tf lässt sich die Steilheit der Flanken einstellen (rise and fall time). pw ist die Pulswei-te und per die Periodendauer.

Arbeitsanweisungen:

tran <tstep> <tstop> <tstart> <tmax> Die Transientenanalyse stellt, wie ein Oszilloskop, eine Analyse über die Zeit dar. Es wird also aufgezeichnet wie die Schaltung bei fortschreitender Zeit auf das Eingangssignal reagiert. Die Analyse beginnt stets bei t = 0 und endet bei tstop. Das Er-gebnis wird mit der Schrittweite tstep ausgegeben, ebenfalls beginnend bei t = 0 bzw. bei tstart, falls angegeben (optional). Mit tmax wird die maximale Schrittweite für die Berechnung vorgegeben

(optional).

plot Zusatz: Um einen Strom darstellen zu lassen, muss in den Stromkreis eine Nullspannungs-quelle aufgenommen werden. Gibt man dann diese dann beim Plotten an (plot i(vi)) erhält man ein sauberes Diagramm des Stromes.

- 33 -


7.2.4 KleinsignalverstärkerIn diesem Aufgabenteil wird ein Kleinsignalverstärker unter die Lupe genommen. Die Schaltung liegt dem Versuchsaufbau aus Laborversuch 6.4 bzw. 6.5a) zugrunde.

Eingangsamplitude: 5mV / 10kHz

a) Es soll das Temperaturverhalten des Transistors aufgenommen werden. Dazu wird eine Arbeits-punktanalyse bei Temperaturen von -20°C, -10°C, 0°C, +10°C,….., +80°C durchgeführt und die

Spannung am Kollektor mittels print-Befehl gemessen. Die Ergebnisse sind in einem Graphen fest-zuhalten.

b) Nun soll das Verstärkungsverhalten des Transistors mittels Transientenanalyse aufgenommen werden. Dazu ist die Eingangsamplitude auf 25mV einzustellen, und die Ausgangsamplitude in einem Diagramm darzustellen.

Was geschieht wenn die Eingangsamplitude 1V beträgt?

Eingabebefehle:

Neue Bauteile:

Bipolar Transistor = Qx <Kx> <Ky> <Kz> <Modellbezeichnung> der Transistor muss noch mit dem Befehl .model initialisiert werden.

Spannungsquelle (sinus) = Vx <Kx> <Ky> SIN ( <dc> <ampl> <freq> <td> <phase> )

Hierbei steht dc für einen Gleichspannungsanteil, ampl für die Höhe der Amplitude, freq für die Frequenz, td für eine Verzögerung und phase für eine Phasenverschiebung

Arbeitsanweisungen:

.model <model name> <npn oder pnp> [<parameter>] ist in der Schaltung vorgegeben

alter <Bauteil> <Größe=xy> mit diesem Befehl können in der Schaltung die Werte der Bauteile

geändert werden (z.B. Widerstandsgröße, Temperatur, Spannung…)

Kleinsignalverstaerker vcc 1 0 dc 10 q1 7 6 0 bc107x .model bc107x npn (is=50f bf=250 vaf=100 xtb=2) r1 1 5 100k r2 5 0 6800 r3 1 2 2200 r4 3 0 10k c1 4 5 22u c2 2 3 22u vib 5 6 dc 0 vic 2 7 dc 0 *Eingangsspannungsquelle v1 4 0 dc 0 sin(0 5m 10k 0) .control .endc .end

- 34 -



- 35 -


8 PlatinenentwurfDie Durchführung des Platinenentwurfs ist begleitend zur Vorlesung im Wintersemester vor-gesehen. Die Betreuung erfolgt durch Herrn Wilfried Kahle, Zimmer H-E214/215. Dazu sind mit Herrn Kahle geeignete Termine zu vereinbaren.

Für den Platinenentwurf wird die Layoutsoftware EAGLE benutzt. Eine Demoversion findet

sich auf der Begleit CD zu dieser Veranstaltung.

Die Aufgabe besteht darin, eine Platine im Europakartenformat (160 mm * 100 mm) von einem Tonrufdekoder zu entwerfen. Der Schaltplan des Tonrufdekoders und die Datenblät-ter der verwendeten ICs befinden sich auf den folgenden Seiten.

Bild 8.1: So könnte die spätere Platine aussehen

ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 36 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 37 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 38 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 39 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 40 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 41 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 42 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 43 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

- 44 -


ehrhardt

Linien

ehrhardt

Linien

Documents

Laborpraktikum Bauelemente und Schaltungstechnik · 2. Rechteckgenerator z.B. PM 5131 von Philips 3. Netzteil 0 - 35V 4. Zweikanal-Oszilloskop 5. Widerstand 1kΩ (Potentiometer 100W)