Praktikum Schaltungstechnik - Exam

Aufgabe 1)

Betrachte den folgenden elektrischen Schaltkreis, der aus drei Widerständen (\textbf{R1}, \textbf{R2}, und \textbf{R3}) und zwei Spannungsquellen (\textbf{V1} und \textbf{V2}) in einem einfachen Netzwerk besteht. Die Knoten A, B, C, und D und die Maschen sind entsprechend markiert. Die Werte der einzelnen Bauelemente sind wie folgt:

• R1 = 4 Ω
• R2 = 6 Ω
• R3 = 8 Ω
• V1 = 10 V
• V2 = 5 V

a)

a) Bestimme die Gesamtspannung in der ersten Masche, die die Knoten A, B, und C beinhaltet, und berechne den Strom durch den Widerstand \textbf{R1}.

Lösung:

Um die gesamte Spannung in der ersten Masche, die die Knoten A, B und C beinhaltet, zu bestimmen und den Strom durch den Widerstand R1 zu berechnen, wenden wir die Kirchhoffschen Regeln sowie das Ohmsche Gesetz an.

Gegebene Werte:

• Widerstand R1 = 4 Ω
• Widerstand R2 = 6 Ω
• Spannungsquelle V1 = 10 V
• Spannungsquelle V2 = 5 V

Schritte zur Lösung:

• Verwende die Maschenregel (Kirchhoffs Spannungsgesetz), die besagt, dass die Summe der Spannungen in einer geschlossenen Schleife gleich Null ist:

Die Gleichung für die erste Masche (Knoten A, B und C) lautet:

V1 - V_R1 - V_R2 = 0

• Spannung über R1 (\textbf{V_R1}) = I1 * R1
• Spannung über R2 (\textbf{V_R2}) = I1 * R2

Setze die gegebenen Werte ein und schreibe die Gleichung wie folgt:

10 V - I1 * 4 Ω - I1 * 6 Ω = 0

Fasse die beiden I1-Terme zusammen:

10 V - I1 * (4 Ω + 6 Ω) = 0

Das vereinfacht sich zu:

10 V - I1 * 10 Ω = 0

Löse nach I1 auf:

I1 = \frac{10 V}{10 Ω} = 1 A

Ergebnis:

• Die gesamte Spannung in der ersten Masche ist 10 V.
• Der Strom durch den Widerstand R1 beträgt 1 A.

b)

b) Berechne die Ströme durch die Widerstände \textbf{R2} und \textbf{R3}, indem Du die Knotenregel an den Knoten B und C anwendest.

Lösung:

Um die Ströme durch die Widerstände R2 und R3 zu berechnen, wenden wir die Knotenregel (Kirchhoffs Stromgesetz) an den Knoten B und C an. Die Knotenregel besagt, dass die Summe der Ströme, die zu einem Knoten fließen, gleich der Summe der Ströme ist, die von diesem Knoten abfließen.

Gegebene Werte:

• Widerstand R1 = 4 Ω
• Widerstand R2 = 6 Ω
• Widerstand R3 = 8 Ω
• Spannungsquelle V1 = 10 V
• Spannungsquelle V2 = 5 V

Schritte zur Lösung:

• Verwende die Knotenregel an Knoten B und C.

Knotenregel an Knoten B:

• Der Strom I1 fließt in den Knoten B und teilt sich in die Ströme I2 und I3 auf.

Somit ergibt sich:

I1 = I2 + I3

• Bereits berechneter Strom durch R1 (I1) = 1 A

Knotenregel an Knoten C:

• Der Strom I3 fließt durch R3 und strömt zum Knoten C. Gleichzeitig fließt der Strom I2 durch R2 zum Knoten C.
• Hier müssen wir die Maschenregel verwenden, um die einzelnen Ströme zu berechnen.

Betrachten wir die zweite Masche, die die Knoten B, C und D einschließt. Setze die gegebene Spannung in die Maschenregel (Kirchhoffs Spannungsgesetz) ein:

V2 - I3 * R3 - I2 * R2 = 0

Setze die gegebenen Werte ein:

5 V - I3 * 8 Ω - I2 * 6 Ω = 0

Um I2 und I3 zu berechnen, benötigen wir eine zusätzliche Gleichung von Knoten B:

1 A = I2 + I3

Nun haben wir ein Gleichungssystem:

1. 5 V - 8 I3 - 6 I2 = 0
2. 1 A = I2 + I3

Wir lösen die zweite Gleichung nach I2 auf:

I2 = 1 A - I3

Setzen Sie I2 aus der zweiten Gleichung in die erste ein:

5 V - 8 I3 - 6 (1 A - I3) = 0

Vereinfachen und lösen wir nach I3:

5 V - 8 I3 - 6 + 6 I3 = 05 V - 6 V - 2 I3 = 0-1 V = 2 I3I3 = -0.5 A

Setzen wir I3 zurück in die Gleichung von I2 ein:

I2 = 1 A - (-0.5 A)I2 = 1.5 A

Ergebnis:

• Der Strom durch den Widerstand R2 beträgt 1.5 A.
• Der Strom durch den Widerstand R3 beträgt -0.5 A (dies deutet darauf hin, dass der Strom in die entgegengesetzte Richtung fließt, als ursprünglich angenommen).

c)

c) Berechne mithilfe der Maschenregel die Spannung über \textbf{R3} sowie den Strom, der durch \textbf{R3} fließt.

Lösung:

Um die Spannung und den Strom über den Widerstand \textbf{R3} zu berechnen, verwenden wir die Maschenregel (Kirchhoffs Spannungsgesetz) für die Masche, die \textbf{R3} beinhaltet.

Gegebene Werte:

• Widerstand R1 = 4 Ω
• Widerstand R2 = 6 Ω
• Widerstand R3 = 8 Ω
• Spannungsquelle V1 = 10 V
• Spannungsquelle V2 = 5 V

Schritte zur Lösung:

• Verwende die Maschenregel, um das Gleichungssystem aufzustellen.

Betrachte die Masche, die die Knoten B, C und D beinhaltet.

Die Maschenregel besagt, dass die Summe der Spannungen in einer geschlossenen Schleife gleich Null ist:

V2 - I3 * R3 - I2 * R2 = 0

Setze die gegebenen Werte ein:

5 V - I3 * 8 Ω - I2 * 6 Ω = 0

Wir benötigen noch den Wert von I2. Verwende dazu Knoten B:

I1 = I2 + I3

Aus vorheriger Berechnung haben wir:

• Strom durch R1 (I1) = 1 A
• Verwende die Relation:
• I2 = 1 A - I3

Nun haben wir die Gleichung:

5 V - I3 * 8 Ω - (1 A - I3) * 6 Ω = 0

Vereinfachen und lösen wir nach I3:

5 V - 8 I3 - 6 (1 A - I3) = 05 V - 8 I3 - 6 + 6 I3 = 05 V - 6 V - 2 I3 = 0-1 V = 2 I3I3 = -0.5 A

Da der negative Wert auf eine umgekehrte Stromrichtung deutet, können wir den Betrag nehmen.

Berechne die Spannung über R3:

V_R3 = I3 * R3

Setze die Werte ein:

V_R3 = 0.5 A * 8 Ω = 4 V

Ergebnis:

• Die Spannung über den Widerstand R3 beträgt 4 V.
• Der Strom durch den Widerstand R3 beträgt 0.5 A (in entgegengesetzter Richtung).

Aufgabe 2)

Betrachte einen Wechselstromkreis mit einer Spannungsquelle, die eine sinusförmige Spannung mit einer Amplitude von 230 V und einer Frequenz von 50 Hz liefert. Der Stromkreis enthält einen Widerstand von 10 Ohm und eine induktive Reaktanz von 20 Ohm. Berechne die verschiedenen Leistungsbestandteile (S, P, Q) und den Leistungsfaktor dieses Stromkreises.

a)

Berechne die Impedanz (Z) des Stromkreises und die resultierende Stromstärke (I). Hinweis: Verwende die Formel \[ Z = \sqrt{R^2 + X_L^2} \] und \[ I = \frac{U}{Z} \].

Lösung:

Berechnung der Impedanz (Z) und der Stromstärke (I) im Wechselstromkreis

Gegebene Werte:

• Amplitude der Spannung (\( U \)): 230 V
• Frequenz: 50 Hz
• Widerstand (\( R \)): 10 Ohm
• Induktive Reaktanz (\( X_L \)): 20 Ohm

Berechnung der Impedanz (Z):

• Verwende die Formel:

  Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}

• Setze die gegebenen Werte ein:

  Z = \sqrt{10^2 + 20^2} = \sqrt{100 + 400} = \sqrt{500} = 22,36 \text{ Ohm}

Berechnung der Stromstärke (I):

• Verwende die Formel:

  I = \frac{U}{Z}

• Setze die gegebenen Werte ein:

  I = \frac{230 \text{ V}}{22,36 \text{ Ohm}} \approx 10,3 \text{ A}

Zusammenfassung:

• Die Impedanz des Stromkreises beträgt 22,36 Ohm.
• Die resultierende Stromstärke beträgt etwa 10,3 A.

b)

Berechne die Scheinleistung (S), die Wirkleistung (P), und die Blindleistung (Q) des Stromkreises. Bestimme auch den Leistungsfaktor \( \cos\varphi \). Hinweis: Verwende die Formeln \[ S = U \times I \], \[ P = U \times I \cos\varphi \], und \[ Q = U \times I \sin\varphi \].

Lösung:

Berechnung der Leistungsbestandteile (S, P, Q) und des Leistungsfaktors (\( \cos\varphi \)) im Wechselstromkreis

Gegebene Werte:

• Amplitude der Spannung (\( U \)): 230 V
• Widerstand (\( R \)): 10 Ohm
• Induktive Reaktanz (\( X_L \)): 20 Ohm
• Impedanz (\( Z \)): 22,36 Ohm
• Stromstärke (\( I \)): 10,3 A

Berechnung des Leistungsfaktors (\( \cos\varphi \)):

• Verwende die Formel:

  \cos\varphi = \frac{R}{Z}

• Setze die gegebenen Werte ein:

  \cos\varphi = \frac{10}{22,36} = 0,447

Berechnung der Scheinleistung (S):

• Verwende die Formel:

  S = U \times I

• Setze die gegebenen Werte ein:

  S = 230 \text{ V} \times 10,3 \text{ A} ≈ 2369 \text{ VA}

Berechnung der Wirkleistung (P):

• Verwende die Formel:

  P = U \times I \cos\varphi

• Setze die gegebenen Werte ein:

  P = 230 \text{ V} \times 10,3 \text{ A} \times 0,447 ≈ 1060,431 \text{ W}

Berechnung der Blindleistung (Q):

• Verwende die Formel:

  Q = U \times I \sin\varphi

• Berechne \( \sin\varphi \):

  \sin\varphi = \sqrt{1 - \cos^2\varphi}

  \sin\varphi = \sqrt{1 - (0,447)^2} = \sqrt{1 - 0,199} = \sqrt{0,801} = 0,895

• Setze die Werte in die Formel ein:

  Q = 230 \text{ V} \times 10,3 \text{ A} \times 0,895 ≈ 2125,795 \text{ var}

Zusammenfassung:

• Scheinleistung (\( S \)): 2369 VA
• Wirkleistung (\( P \)): 1060,431 W
• Blindleistung (\( Q \)): 2125,795 var
• Leistungsfaktor (\( \cos\varphi \)): 0,447

Aufgabe 3)

Elektromagnetische Felder und InduktionElektromagnetische Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen. Induktion bezeichnet die Erzeugung von Spannung durch zeitliche Änderung des Magnetfeldes.

• Maxwell-Gleichungen beschreiben elektromagnetische Felder
• Faradaysches Induktionsgesetz: \[\text{emf} = -\frac{d\Phi}{dt}\], wobei \text{emf}\ die elektromotorische Kraft und \frac{d\Phi}{dt}\ die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses ist
• Verwendung in Transformatoren, Elektromotoren
• Lenz'sches Gesetz: Induktionsrichtung so, dass sie der Ursache ihrer Entstehung entgegenwirkt

a)

Ein Transformator besteht aus einem Eisenkern und zwei Spulen. Die Primärspule hat 500 Windungen und die Sekundärspule hat 1000 Windungen. Die Primärspule wird mit einer Wechselspannung von 230 V bei einer Frequenz von 50 Hz betrieben. Berechne die Sekundärspannung. Annahme: Idealer Transformator ohne Verluste.

• Hinweis: Verwende die Transformatorengesetz:
• \[ \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} \]

Lösung:

Elektromagnetische Felder und Induktion

Elektromagnetische Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen. Induktion bezeichnet die Erzeugung von Spannung durch zeitliche Änderung des Magnetfeldes.

• Maxwell-Gleichungen beschreiben elektromagnetische Felder
• Faradaysches Induktionsgesetz: \( \text{emf} = -\frac{d\Phi}{dt} \), wobei \( \text{emf} \) die elektromotorische Kraft und \( \frac{d\Phi}{dt} \) die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses ist
• Verwendung in Transformatoren, Elektromotoren
• Lenz'sches Gesetz: Induktionsrichtung so, dass sie der Ursache ihrer Entstehung entgegenwirkt

Aufgabe: Sekundärspannung eines Transformators berechnen

Ein Transformator besteht aus einem Eisenkern und zwei Spulen. Die Primärspule hat 500 Windungen und die Sekundärspule hat 1000 Windungen. Die Primärspule wird mit einer Wechselspannung von 230 V bei einer Frequenz von 50 Hz betrieben. Berechne die Sekundärspannung. Annahme: Idealer Transformator ohne Verluste.

• Hinweis: Verwende die Transformatorengleichung:
• \[ \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} \]

**Lösungsschritte:**

1. Identifiziere die gegebenen Werte:

• Primärspannung \( U_1 = 230 \text{ V} \)
• Primärwindungen \( N_1 = 500 \)
• Sekundärwindungen \( N_2 = 1000 \)

• \[ U_2 = \frac{N_2}{N_1} \cdot U_1 \]

• \[ U_2 = \frac{1000}{500} \cdot 230 \text{ V} \]
• \[ U_2 = 2 \cdot 230 \text{ V} \]
• \[ U_2 = 460 \text{ V} \]

• Die Sekundärspannung beträgt 460 V.

b)

In einem Experiment wird eine rechteckige, geschlossene Drahtschleife (mit den Seitenlängen a = 0.1 m und b = 0.2 m) parallel zu einem homogenen Magnetfeld bewegt. Das Magnetfeld hat eine Stärke von B = 0.5 T und die Schleife wird mit einer Geschwindigkeit von v = 2 m/s bewegt. Bestimme die induzierte emf in der Schleife.

• Hinweis: Verwende die Formel für den magnetischen Fluss: \[\text{emf} = -B \times l \times v \]

Lösung:

Elektromagnetische Felder und Induktion

Elektromagnetische Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen. Induktion bezeichnet die Erzeugung von Spannung durch zeitliche Änderung des Magnetfeldes.

• Maxwell-Gleichungen beschreiben elektromagnetische Felder
• Faradaysches Induktionsgesetz: \( \text{emf} = -\frac{d\Phi}{dt} \), wobei \( \text{emf} \) die elektromotorische Kraft und \( \frac{d\Phi}{dt} \) die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses ist
• Verwendung in Transformatoren, Elektromotoren
• Lenz'sches Gesetz: Induktionsrichtung so, dass sie der Ursache ihrer Entstehung entgegenwirkt

Aufgabe: induzierte emf in einer bewegten Drahtschleife berechnen

In einem Experiment wird eine rechteckige, geschlossene Drahtschleife (mit den Seitenlängen a = 0.1 m und b = 0.2 m) parallel zu einem homogenen Magnetfeld bewegt. Das Magnetfeld hat eine Stärke von B = 0.5 T und die Schleife wird mit einer Geschwindigkeit von v = 2 m/s bewegt. Bestimme die induzierte emf in der Schleife.

• Hinweis: Verwende die Formel für den magnetischen Fluss:
• \( \text{emf} = -B \times l \times v \)

**Lösungsschritte:**

1. Identifiziere die gegebenen Werte:

• Magnetfeldstärke \( B = 0.5 \text{ T} \)
• Geschwindigkeit \( v = 2 \text{ m/s} \)
• Länge der Drahtschleife in Bewegungsrichtung \( l = a = 0.1 \text{ m} \)

• \( \text{emf} = -B \times l \times v \)

• \( \text{emf} = -0.5 \text{ T} \times 0.1 \text{ m} \times 2 \text{ m/s} \)
• \( \text{emf} = -0.5 \times 0.1 \times 2 \)
• \( \text{emf} = -0.1 \text{ V} \)

• Die induzierte emf in der Schleife beträgt -0.1 V. Das negative Vorzeichen gibt die Richtung der induzierten Spannung nach Lenz'schem Gesetz an.

Aufgabe 4)

Du entwickelst eine elektronische Verstärkerschaltung für einen Prototypen eines neuen elektronischen Geräts. Zur Verwendung stehen Dir sowohl Bipolartransistoren (BJTs) als auch Feldeffekttransistoren (FETs). Die Wahl des richtigen Transistors spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung und Effizienz der Schaltung.

a)

Berechne den Kollektorstrom (I_C) eines Bipolartransistors, wenn der Basisstrom (I_B) 20 μA beträgt und die Stromverstärkung (β = 100) ist. Gehe dabei von einer Silizium-Basis-Emitter-Spannung (V_{BE}) von 0,7V aus.

Lösung:

Berechnung des Kollektorstroms (I_C) eines Bipolartransistors:

Zur Berechnung des Kollektorstroms (I_C) eines Bipolartransistors, wenn der Basisstrom (I_B) 20 μA beträgt und die Stromverstärkung (β) 100 ist, verwendet man die folgende Formel:

• I_C = β × I_B

Dabei steht:

• I_C: Kollektorstrom
• I_B: Basisstrom
• β: Stromverstärkung

Gegeben sind:

• I_B = 20 μA = 20 × 10^-6 A
• β = 100

Setze die gegebenen Werte in die Formel ein:

• I_C = β × I_B

Rechne dies aus:

• I_C = 100 × 20 × 10^-6 A
• I_C = 2000 × 10^-6 A
• I_C = 2 × 10^-3 A
• I_C = 2 mA

Der Kollektorstrom (I_C) beträgt somit 2 mA.

b)

Ein N-Kanal J-FET hat eine I_{DSS} von 8 mA und eine Pinch-Off-Spannung (V_P) von -3V. Berechne den Drainstrom (I_D), wenn die Gate-Source-Spannung (V_{GS}) -1V beträgt.

Lösung:

Berechnung des Drainstroms (I_D) eines N-Kanal J-FET:

Zur Berechnung des Drainstroms (I_D) eines N-Kanal J-FET verwendet man die folgende Formel für den J-FET im linearen oder ohmschen Bereich:

• I_D = I_DSS × \(1 - \frac{\text{V}_{\text{GS}}}{\text{V}_{\text{P}}}\)^2

Dabei steht:

• I_D: Drainstrom
• I_DSS: maximaler Drainstrom (bei V_GS = 0V)
• V_GS: Gate-Source-Spannung
• V_P: Pinch-Off-Spannung

Gegeben sind:

• I_DSS = 8 mA = 8 × 10^-3 A
• V_GS = -1V
• V_P = -3V

Setze die gegebenen Werte in die Formel ein:

• I_D = 8 × 10^-3 A × \(1 - \frac{-1V}{-3V}\)^2

Berechne den Ausdruck innerhalb der Klammern:

• 1 - \frac{-1V}{-3V} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}

Bilde das Quadrat:

• \( \frac{2}{3} \)^2 = \frac{4}{9}

Berechne nun den gesamten Ausdruck:

• I_D = 8 × 10^-3 A × \frac{4}{9}
• I_D = \frac{32}{9} × 10^-3 A
• I_D ≈ 3.56 × 10^-3 A
• I_D ≈ 3.56 mA

Der Drainstrom (I_D) beträgt somit etwa 3.56 mA.

c)

Für einen MOSFET im linearen Bereich sind die folgenden Parameter gegeben: μ_n C_{ox} = 200 μA/V^2, W/L = 5, V_{GS} = 3V, V_{th} = 1V, und V_{DS} = 0,5V. Bestimme den Drainstrom (I_D).

Lösung:

Berechnung des Drainstroms (I_D) eines MOSFETs im linearen Bereich:

Im linearen Bereich (ohmscher Bereich) eines MOSFETs kann der Drainstrom (I_D) mit der folgenden Formel berechnet werden:

• I_D = μ_n C_ox \(\frac{W}{L}\) \big[ (V_GS - V_th) V_DS - \frac{V_DS^2}{2} \big]

Die einzelnen Parameter sind:

• I_D: Drainstrom
• μ_n: Elektronenbeweglichkeit
• C_ox: Gate-Oxid-Kapazität pro Flächeneinheit
• \(\frac{W}{L}\): Verhältnis von Breite zu Länge des Transistorkanals
• V_GS: Gate-Source-Spannung
• V_th: Schwellenwertspannung
• V_DS: Drain-Source-Spannung

Gegeben sind:

• μ_n C_ox = 200 μA/V² = 200 \times 10^-6 A/V²
• \(\frac{W}{L}\) = 5
• V_GS = 3V
• V_th = 1V
• V_DS = 0,5V

Setze die gegebenen Werte in die Formel ein:

• I_D = 200 \times 10^-6 A/V² \times 5 \times \[ (3V - 1V) \times 0,5V - \frac{(0,5V)^2}{2} \]

Berechne den Ausdruck innerhalb der Klammern:

• (3V - 1V) \times 0,5V = 2V \times 0,5V = 1V²
• \frac{(0,5V)^2}{2} = \frac{0,25V²}{2} = 0,125V²

Setze die berechneten Werte ein:

• I_D = 200 \times 10^-6 A/V² \times 5 \times (1V² - 0,125V²)

Berechne weiter:

• I_D = 200 \times 10^-6 A/V² \times 5 \times 0,875V²
• I_D = 200 \times 10^-6 A/V² \times 4,375V²
• I_D = 875 \times 10^-6 A
• I_D = 0,875 mA

Der Drainstrom (I_D) beträgt somit 0,875 mA.

d)

Vergleiche die Vor- und Nachteile der Verwendung von BJTs gegenüber FETs in Verstärkerschaltungen bezüglich ihrer Charakteristiken und typischen Anwendungsfällen. Berücksichtige dabei Aspekte wie Verstärkungsfaktor, Eingangsimpedanz und Steuerungsmöglichkeiten.

Lösung:

Vergleich der Vor- und Nachteile von BJTs und FETs in Verstärkerschaltungen:

Um die Vor- und Nachteile der Verwendung von Bipolartransistoren (BJTs) im Vergleich zu Feldeffekttransistoren (FETs) in Verstärkerschaltungen zu verstehen, betrachten wir verschiedene Aspekte wie den Verstärkungsfaktor, die Eingangsimpedanz und die Steuerungsmöglichkeiten. Hier sind die wichtigsten Punkte:

• Verstärkungsfaktor:
  • BJTs: BJTs haben in der Regel einen höheren Verstärkungsfaktor (Stromverstärkung β), was sie geeignet für Anwendungen macht, bei denen eine hohe Verstärkung benötigt wird.
  • FETs: FETs bieten eine niedrigere Verstärkung im Vergleich zu BJTs, aber sie sind dafür besser geeignet, wenn eine stabile Verstärkung über einen weiten Frequenzbereich benötigt wird.
• Eingangsimpedanz:
  • BJTs: BJTs haben eine relativ niedrige Eingangsimpedanz, was zu hohen Eingangsströmen führen kann. Dies kann in Anwendungen problematisch sein, bei denen eine hohe Eingangsimpedanz erforderlich ist.
  • FETs: FETs besitzen eine sehr hohe Eingangsimpedanz, wodurch sie ideal für Anwendungen sind, bei denen eine minimal belastende Eingangscharakteristik gefordert ist. Dies macht sie besonders geeignet für hochimpedante Signaleingänge.
• Steuerungsmöglichkeiten:
  • BJTs: Die Steuerung eines BJTs erfolgt durch den Basisstrom. Dies kann von Nachteil sein, da eine gewisse Leistung am Eingang verbraucht wird. Jedoch bieten BJTs eine lineare Steuerung, was genauere Verstärkungen ermöglicht.
  • FETs: FETs werden durch die Spannung zwischen Gate und Source gesteuert, was sehr geringe Eingangsströme zur Folge hat. Dies ist vorteilhaft, da die Steuerung einer FET-Schaltung weniger Leistung benötigt.
• Typische Anwendungsfälle:
  • BJTs: Aufgrund ihrer hohen Verstärkung und linearen Charakteristik werden BJTs häufig in Anwendungen verwendet, die eine präzise Verstärkung erfordern, wie z.B. in Audioschaltungen und analogen Verstärkern.
  • FETs: FETs werden aufgrund ihrer hohen Eingangsimpedanz und guten Frequenzantwort oft in Hochfrequenzanwendungen verwendet. Außerdem sind sie ideal für Anwendungen, bei denen Leistungseffizienz entscheidend ist, wie in Schaltanwendungen und digitalen Schaltungen.

Zusammenfassung:

• BJTs eignen sich besser für hochpräzise Verstärkungen und Anwendungen, die eine hohe Stromverstärkung erfordern, aber sie haben eine geringere Eingangsimpedanz und verbrauchen mehr Leistung zur Steuerung.
• FETs sind optimal für Anwendungen mit hochohmigen Eingängen und hoher Frequenz sowie für solche, die eine geringe Eingangsleistung erfordern. Sie bieten eine gute Effizienz in Schaltanwendungen, haben jedoch eine geringere Verstärkung als BJTs.