3. Der Transistor als Verstärker

NPN Transistor in Emitterschaltung

Die Funktion der Spannungsverstärkung soll nun an der Emitterschaltung gezeigt werden.

Neben der Spannungsquelle (U_B bzw U_b) für den Verbraucher (bzw. die Last) ist eine Spannungsquelle zur Versorgung der Basis des Transistors notwendig. Diese lässt sich einsparen, indem man U_B nutzt und entweder eine Basisstromeinstellung über einen Basiswiderstand vornimmt, oder die Basisspannung über einen Spannungsteiler einstellt.

Wählt man den Spannungsteiler, so sind R₁ und R₂ so auszulegen, dass sich eine Basisspannung von Ub≈0,7V einstellt. Da die Ausgangsspannung am Kollektor abgegriffen wird, ist der Widerstand R_L nun nicht mehr der Verbraucher. Er fungiert als Lastwiderstand für den Transistor und begrenzt den Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke. Der Koppelkondensator C_K verhindert, dass das Eingangssignal von der Gleichspannung am Transistor überlagert wird.

Im durchgeschalteten Zustand weist der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke den geringsten Widerstand auf. Somit ist auch der Spannungsfall zwischen Kollektor und Emitter und somit die Ausgangsspannung sehr gering (ca. 0,2V).

Wird das Eingangssignal kleiner, steigt der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke. In der Folge steigt auch der Spannungsfall und somit das Ausgangssignal an.

Somit weist bei einem Verstärker in Emitterschaltung das Ausgangssignal gegenüber dem Eingangssignal eine Phasendrehung um 180° auf.

Bedingt durch die hohe Spannungsverstärkung der Emitterschaltung ist die Ausgangsspannung deutlich höher als die Eingangsspannung.