von Stromus am Mittwoch 22. Juni 2005, 18:01
Hallo Ralle,
einen ziemlichen Stein hast Du da ans Land gezogen! Was ist das eigentlich für eine Ausarbeit? Es ist schon schwierig brauchbare Literatur darüber zu finden. Wie auch immer hier ein Paar Punkte:
1. Stichwörter: "Bode Diagramm", "Frequenzgang-Korrektur"
2. Per Definition wird ein Verstärker zum Kleinsignalverstärker getauft, wenn er eine Ausgangsleistung unter 1mW bietet.
Der Verstärker kann nicht beliebige Frequenzen mit der selben Amplitude übertragen, sondern entweder z.B. von f1 = 0Hz bis f2 = x kHz und darüber hinaus mit immer kleiner werdender Amplitude und zusätzlicher Phaseverschiebung = Gleichspannungsverstärker, oder er kann nur von einer Frequenz f1>0Hz bis f2 = xkHz Frequenzen übertragen = Wechselspannungsverstärker (mit dem Namen auch Schmalbandverstärker, wenn f2-f1 klein ist). In diesem Fall überträgt der Verstärker unterhalb von f1 Frequenzen mit immer größer werdender Amplitude, ab f1 bis f2 alle dazwischen gelegenen Frequenzen mit der selben Amplitude (abhängig vom gegebenen Verstärkungsfaktor) und oberhalb von f2 nimmt die Amplitude der übertragenen Frequenzen immer mehr ab bis zu Null. f2-f1 gilt als sogenannte Bandbreite. All diese Frequenzen (f1 bei Gleichspannungsverstärker oder f1 und f2 bei Wechselspannungsverstärker), wo diese Änderungen in der Amplitude stattfinden werden auch Transitfrequenzen oder Grenzfrequenzen oder auch Eckfrequenzen genannt.
Als Vorgeschmak zum Bode-Diagramm:
Oberhalb der Grenzfrequenz nimmt beim Tiefpassfilter die Verstärkung ab (die Amplituden der übertragenen Frequenzen werden immer kleiner) und es gibt zusätzlich eine Phasenverschiebung, die bei der Grenzfrequenz bereits 45° beträgt und oberhalb dieser Frequenz immer mehr ansteigt bis auf 90°. Logische Folgerung:
2 Tiefpässe hintereinander werden bei der Grenzfrequenz des ersten Tiefpasses eine Phasenverschiebung von 45° aufweisen, die dann weiter anwächst, so dass bei der Grenzfrequenz des zweiten Tiefpasses bereits 90°+ 45° =135° beträgt (90° vom ersten und weitere 45° vom zweiten Tiefpass) und um weitere 90° bis zum Ende des Frequenzbereiches auf 135°+90° anwächst.
Was das mit Deinem Verstärker zu tun hat? Der Verstärker besteht aus einer Reihe von Bauteilen wie Widerstände (eventuell auch Spulen) und Kondensatoren die Tiefpäße, bzw. Hochpäße bilden mit dem oben beschriebenen Verhalten (Vorsicht beim Hochpaß ist es mit dem Phasengang umgekehrt!!!!)
Die Transitfrequenz des Verstärker hängt auch von dessen Ruhestrom ab, so dass die Grenzfrequenz kleiner wird je kleiner der Ruhestrom. Klar auch ein Transistor hat parasitäre Kapazitäten, die im Bereich kleiner Ruheströme größere Werte aufweisen.
Und jetzt viel Spaß beim Suchen (Punkt 1 + googeln).