Frage von Pulii, 123

Was ist eine Arbeitsgerade/ Arbeitspunkt in der Elektrotechnik Was sagen diese Dinge aus?

Antwort
von atoemlein, 101

Der Sinn der Arbeitsgerade in Kennlinienfeldern z.B. von Transistoren ist eher mathematisch definiert und nicht gut ersichtlich. Ich wähle deshalb eine praktische Erklärung:

Ein Arbeitspunkt ist der ideale Betriebs"punkt" für eine Schaltung bzw. das Hauptelement einer Schaltung. Zum Beispiel einen Transistor.

"Ideal" misst sich an der Anforderung, dass zum Beispiel ein Tonverstärker möglichst wenige Tonverzerrungen aufweisen soll. Dazu muss er so gut wie möglich im linearen Bereich betrieben werden. Linear heisst, ein Eingangssignal wird proportional verstärkt; doppeltes Eingangssignal bewirkt auch doppeltes Ausgangssignal.

Gerade bei Verstärkern ist der Arbeitspunkt dadurch nicht konstant, sondern wird durch das Signal ständig aus seiner Ruhelage hinausbewegt. Damit er aber den linearen Bereich nicht verlässt, muss diese Auslenkung begrenzt werden, man muss beim Design der Schaltung darauf achten, dass der Arbeitspunkt ständig auf der Arbeitsgeraden liegt.

Antwort
von HarryHirsch4711, 90

Ich vermute Du hast einen Transsistor und einen Widerstand in Reihe geschaltet.

Bedingt durch die Spannungsänderung am Transistor ändert sich auch die Spannung über den Widerstand und somit auch der Strom. Das heist auf dieser Arbeitsgeraden wird sich ein Betriebspunkt einstellen.

Je nach Ansteuerung stellt sich ein Punkt auf dieser Geraden ein, dies ist der Arbeitspunkt.

Also einfach gesagt, der Arbeitspunkt liegt auf der Arbeitsgeraden.

Richtig interessant wird es, wenn man die Verlustleistungen des Transistors mit einzeichnet, dann erhält man den Bereich, in dem der Transistor dauerhaft arbeiten darf und in welchen eben nicht, weil er sonst zu warm wird.

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