Die Grundschaltungen von Transistorstufen heißen entsprechend der drei Anschlüsse Emitter-, Kollektor- oder Basisschaltung. Bei Feldeffekttransistoren entsprechend Source-, Drain- oder Gateschaltung. Entscheidend ist, welcher Anschluss für das Wechselspannungssignal am nächsten am Bezugspotential, also meist an Masse, liegt. Das sieht man erst, wenn man sich die Schaltung aus Sicht einer Wechselspannung ansieht. Es hat nichts damit zu tun, welcher Anschluss im Schaltplan nach unten zeigt. Jede Grundschaltung hat ihre Vor- und Nachteile, welche den Einsatzzweck bestimmt.
Wechselstromersatzschaltbild
Ohmsche Widerstände verhalten sich im Wechselstromkreis nicht anders. Kondensatoren sind für Wechselströme durchlässig und werden idealisiert als direkte Verbindung gezeichnet. Induktivitäten wirken dagegen für Wechselströme wie eine Unterbrechung.
Emitterschaltung
Der Widerstand R2 erscheint im Ersatzschaltbild ebenfalls parallel zum Eingang der Transistorstufe. Da die Spannungsquelle eine große interne Kapazität hat, ist eine Verbindung mit der Betriebsspannungsleitung für die Wechselspannung identisch mit einer Masseverbindung. Deshalb liegt auch R1 parallel zum Eingang und hat genauso Einfluss auf den Eingangswiderstand der Stufe. RE ist durch den Emitterkondensator CE für Wechselspannung überbrückt. Für das Signal ist der Emitter direkt mit der Masse verbunden.
Die Emitterschaltung ist vor allem ideal für hohe Verstärkungen. In der Tabelle sind die wichtigsten Eigenschaften aufgeführt.
Spannungsverstärkung | groß (>100) |
---|---|
Stromverstärkung | groß (>100) |
Leistungsverstärkung | sehr groß |
Eingangswiderstand | mittel (1...10 kΩ) |
Ausgangswiderstand | mittel (1...10 kΩ) |
Phasendrehung | 180° |
Grenzfrequenz | mittel |
Anwendung | NF-/HF-Verstärker bis 10 MHz |
Kollektorschaltung
Diesmal liegt der Kollektor signalmäßig an Masse. R1 und R2 sind wieder parallel zum Eingang geschaltet. Die Schaltung wird hauptsächlich als Impedanzwandler bzw. Stromtreiber eingesetzt. Das Ausgangssignal wird über dem Emitterwiderstand abgegriffen.
Spannungsverstärkung | ≈ 1 |
---|---|
Stromverstärkung | groß (>100) |
Leistungsverstärkung | groß |
Eingangswiderstand | sehr groß (10 kΩ...1 MΩ) |
Ausgangswiderstand | klein (10 Ω...1 kΩ) |
Phasendrehung | 0° |
Grenzfrequenz | mittel |
Anwendung | Impedanzwandler / NF- und HF-Verstärker |
Basisschaltung
Während die Basis über C1 an Masse liegt, wird das Signal bei der Basisschaltung am Emitter eingespeist. Wegen der hohen Grenzfrequenz findet sie vor allem Anwendung in der Hochfrequenztechnik.
Spannungsverstärkung | groß (>100) |
---|---|
Stromverstärkung | ≈ 1 |
Leistungsverstärkung | groß |
Eingangswiderstand | klein (10...500 Ω) |
Ausgangswiderstand | groß (10...100 kΩ) |
Phasendrehung | 0° |
Grenzfrequenz | sehr hoch |
Anwendung | HF-Verstärker und -oszillatoren bis 1 GHz |