Kondensator berechnen

Question

Wie komme ich auf den Kondensator C1? fu=25Hz

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Kann man diese Schaltung in Teilschaltungen unterteilen, die sich berechnen lassen?

Wo ist fu in der Zeichnung?

C1 habe ich links in der Mitte gefunden.

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 wenn Ue von dem ich annehme 25Hz nicht gegeben ist, weiss ich nicht, wie C1 berechnen.

Answer 1

Hallo,

bei dieser Aufgabe handelt es sich um einen Hochpass, bei dem die untere Grenzfrequenz f_u mit 25 Hz vorgegeben ist und die Größe des Koppelkondensators C₁ gesucht ist.

Die Berechnung erfolgt mit der einfachen Gleichung  $$f_{u} = \frac{1}{2π*R*C}$$

mit

C = Koppelkondensator C₁

R = Gesamtwiderstand R_ges , den der Koppelkondensator "sieht", (Bild 1)

Die Gleichung umgestellt nach C₁ : $$C_{1} = \frac{1}{2π*f_{U}*R_{ges}}$$

Die Berechnung von R_ges erfolgt mit Hilfe des Wechselstromersatzschaltbildes (auch Kleinsignalersatzschaltbild genannt). R_ges setzt sich aus folgenden Teilwiderständen zusammen, (Bild 2):

R₃ :

R₃ lässt sich über den Gleichstrom im Kollektorkreis berechnen:

$$R_{3} = \frac{7V-2,68V}{I_{C}+I_{B}} - R_{4}$$$$R_{3} = 1044Ω$$

r_BE :

r_BE ist der differenzielle Widerstand zwischen Basis und Emitter im Arbeitspunkt. Die Gleichung für r_BE lautet:

$$r_{BE} = \frac{U_{T}}{I_{B}}$$

mit U_T = Temperaturspannung = 26mV und I_B = Basisgleichstrom. Mit I_B = 12µA wird

$$r_{BE} = 2,167KΩ$$

Die Basisteilerwiderstände R₇ und R₈ :

Im Wechselstromersatzschaltbild liegen R₇ und R₈ parallel.

R₄ und R₅ :

R₄ und R₅ liegen im Wechselstromersatzschaltbild ebenfalls parallel, da C₂ sehr groß ist, d.h. X_C2 ~ 0

Für den Gesamtwiderstand R_ges ergibt sich nach Bild 2 $$R_{ges} = 16,641KΩ$$

Damit lässt sich C₁ berechnen: $$C_{1} = \frac{1}{2π*25Hz*16,641KΩ}$$

$$C_{1} = 0,382μF$$

Gruß von hightech