Rechenbungen zur angewandten Elektronik

Grundlage fUr die Berechnung einer elektronischen Schaltung ist in der Regel ihr sogenanntes Ersatzschaltbild (kurz: Er- satzbild), mit dem die Eigenschaften der Schaltung modellar- tig nachgebildet werden. In einfachen Fallen - z. B. beim ohmschen Spannungsteiler - ist bei tie fen Frequenzen das nor- male Schaltbild auch als Ersatzschaltbild verwendbar. FUr den Bereich haherer Frequenzen mUssen jedoch auch in diesem ein- fachen Fall Kapazitaten und eventuell Induktivitaten hinzuge- fUgt werden, urn dann auftretende "parasitare" Effekte zu er- fassen. Grundsatzlich stellt ein so erweitertes Ersatzbild nur eine unvollkommene Nachbildung der wirklichen Schaltung dar und hat auch stets nur einen begrenzten GUltigkeitsbe- reich. Die auf ihm basierende Rechnung kann also nur eine Na- herungsrechnung sein, die natUrlich urnso genauer wird, je bes- ser die Nachbildung ist. An dieser Stelle muE allerdings da- vor gewarnt werden, stets eine maglichst vollkommene Nachbil- dung anzustreben. Der darnit verbundene Aufwand ist normaler- weise unvertretbar. Abgesehen davon bereitet die Beschaffung einzelner Parameter Schwierigkeiten. Viel wichtiger ist fUr die Schaltungspraxis die Entwicklung eines einfachen Ersatz- bildes im Sinne einer ersten oder zweiten Naherung, aus dem die wesentlichen funktionalen Zusarnrnenhange klar erkennbar werden. Nach diesem Grundsatz wird bei den folgenden Rechenbeispielen verfahren, wobei zur Rechenvereinfachung haufig zwei Wege be- schritten werden: 1. Lineare Widerstandsnetzwerke in Verbindung mit Quellen wer- den zu einer einfachen Spannungsersatzschaltung oder Strom- ersatzschaltung reduziert. 2. Bei Verstarkerschaltungen mit einer Kopplung zwischen Ein- gang und Ausgang wird die Kopplung maglichst nach dem Mil- ler-Theorem aufgelast.