nachdem wir uns im letzten vorlesungsvideo ein einführungsbeispiel zu den gesteuerten Quellen ausführlich angeschaut haben wollen wir jetzt in diesem Video erst einmal konkrete gesteuerte Quellen in einer Übersicht betrachten und zwar betrachten wir ausschließlich lineare gesteuerte Quellen mit nur einer steuergröße theoretisch könnte man auch mehrere Steuergrößen betrachten und auch mein nicht lineare Zusammenhänge zwischen steuergröße und quellstrom und Quest Spannung betrachten aber das spielt praktisch nur eine sehr sehr geringe Rolle deswegen beschränken wir uns hier auf die vier gestellten Quellen die es gibt wenn wir lineare gestaltet werden mit einer steuergröße zulassen so und die nächste Übersicht
wird jetzt vielleicht erst einmal ein kleines bisschen Bild betrachten Sie also die nächsten zwei Folien also eine Art Übersicht und versuchen Sie die mal ganz in Ruhe auch noch mal nach zur vollziehen sie werden da jetzt ganz schön bombardiert mit Modellen denke ich die noch dazu alle neu sind aber die haben alle ihre Berechtigung und ich gebe auch konkret Anwendungsbeispiele dafür mit und sie werden auch sehen in den nächsten Vorlesen Einheiten werden wir auch zu fast allen dieser vier Modellelemente konkrete Beispiele dann behandeln und da können sie dann auch immer noch mal in diese Übersicht
noch mal schauen ob das die Eigenschaften noch mal nachzuvollziehen also fangen wir mal an mit der spannungsgesteuerten Spannungsquelle also es gibt bei gestörten Quellen Spannungsquellen und es gibt Stromquellen und die steuergröße kann um eine Spannung oder ein Strom sein die spannungsgesteuerte Spannungsquelle besitzt also als Symbol dieser Raute und wie bei einer Spannungsquelle übrig den Wert üblich den vertikal Anstrich und wir sehen auch dass die steuergröße ein Spannung ist da die da die steuergröße hier neben dem Pfeil mit da steht das ist nämlich der Eingangsspannung U1 jeder gesteuerte Quelle besitzt streng genommen also nicht nur zwei
Anschlüsse sondern auch noch zwei Anschlüsse an denen die steuergröße ja sagen gemessen wird oder bestimmt wird in dem Fall ist die steuergröße also eine Spannung U1 die irgendwo im Netzwerk gemessen wird und für den Fall den ich jetzt hier gezeichnet habe ist also der Eingangsstrom i1 = 0 und die Ausgangsspannung U2 ist also abhängig von der Eingangsspannung U1 nämlich verknüpft linear verknüpft durch diesen Faktor V und diesen Faktor V nennen wir Spannungsverstärkung das heißt der Eingangsstrom ist 0 und die Ausgangsspannung ist ein Vielfaches der Eingangsspannung so jetzt schauen wir uns dazu mal die Kennlinien an
nämlich einmal die übertragungskennlinie die Ausgangsspannung in Abhängigkeit der Eingangsspannung und die ausgangskennlinie also die Ausgangsspannung in Abhängigkeit des Ausgangsstroms die übertragungskennlinie das ist natürlich eine gerade und der Anstieg dieser Geraden wird repräsentiert hier durch diesen Verstärkungsfaktor durch die Spannungsverstärkung kleinen v und jetzt können wir mal für verschiedene Eingangsspannungen U1 die Ausgangsspannung bestimmen also für irgendeine Eingangsspannung u1a ist die Ausgangsspannung V mal u1a das heißt für die ausgangskennlinie bedeutet dass er folgendes die Ausgangsspannung ist unabhängig vom Ausgangsstrom V mal u1a das heißt diese hier rot dargestellte gerade ergibt sich für U1 gleich u1a und jetzt erkennen
wir auch dass sie sich um ideale Quellen handelt die Quellen sind zwar abhängig also sie sind nicht unabhängig aber sie sind ideal denn die Ausgangsspannung ist konstant für jeden beliebigen Ausgangsstrom E2 und wenn wir jetzt eine andere Eingangsspannung betrachten U1 B zum Beispiel dann ist die Ausgangsspannung V mal U1 B ja und dann ist die ausgangskennlinie für deine gerade wieder unabhängig von i2 aber diesmal natürlich bei einem anderen Wert von U2 nehme ich V mal U1 B ja und ein ganz ganz wichtiges Anwendungsbeispiel für diese spannungsgesteuerten Spannungsquellen das ist die Modellierung des Operationsverstärkers und dazu
werden wir in der Vorlesung kommen da werde ich ein ausführliches Beispiel ihnen demonstrieren also ein Element zur Spannungsverstärkung das zweite Netzwerkelement was ich betrachten möchte ist dann die stromgesteuerte Spannungsquelle also diesmal handelt es sich wieder um eine Spannungsquelle das ist das Symbol für die gesteuerte Spannungsquelle aber die steuergröße ist diesmal ein Strom in dem Fall der Strom i1 und damit die Einheit natürlich muss die die Einheit der quellspannung ein äh die Einheit der Spannung sein deswegen ist der Faktor der hier vor dieser steuergröße steht einheitenmäßig ein Widerstand dieses kleinen RM wir nennen den transferwiderstand oder
Trans im bedanz da begriff in bedanz auf dem Begriff werden sie im dritten Semester dann häufiger stoßen das bezeichnet ein komplexen Widerstand hier könnte auch sagen transferwiderstand und das heißt wir brauchen irgendwo im unserem Netz irgendwo in unserer Schaltung irgendwo in unserem Netzwerk einen Zweig das ist dann der primär Zweig in dem der Strom i1 fließt deswegen ist das jetzt hier durch ein Kurzschluss dargestellt der Strom i1 ist jetzt natürlich nicht 0 weil der ja die steuergröße ist aber wenn dieser Zweige kurz geschlossen ist dann ist die Eingangsspannung U10 ja und die Ausgangsspannung ist also
eine lineare Funktion des eingangsstromes so jetzt können wir uns auch hier wieder die Kennlinien Väter anschauen also hier diese Transfer Kennlinie dann ist U2 also eine lineare Funktion vom Eingang Strom i1 das heißt wir haben hier eine Gerade durch den Ursprung und auf der rechten Seite konstruieren wir wieder die ausgangslinie so jetzt nehmen wir uns wieder mal verschiedene Ströme verschiedene eingangsströme her für irgendeinen Eingangsstrom i1 a ist die Ausgangsspannung dann RM mal 1A dann sind wir in diesem Punkt und da es sich um eine ideale Quelle handelt die Ausgangsspannung also unabhängig vom Ausgangsstrom in dem
Fall dann ist die Kelly nicht eine Gerade parallel zur stromachse und wenn wir einen größeren Eingangsstrom wählen ja dann ist die Ausgangsspannung RM mal i1b in dem Fall und die Ausgangsspannung ist entsprechend größer aber trotzdem wieder unabhängig vom Ausgangsstrom und wenn der Eingangsstrom 0 ist es auch die Ausgangsspannung Null das sehen wir dann sind wir hier im Ursprung dieser Kennlinie ja und Beispiele die die Modellierung mit so einer stromgesteuerten Spannungsquelle auffordernd sind zum Beispiel ein Hallelement das werden wir im zweiten Semester noch mal kennenlernen das ist quasi ein Element mit dem man magnetische Felder messtechnisch
erfassen kann nachweisen kann oder ein Transimpedanzverstärker was das ist oder wozu man das nutzen kann das zeige ich Ihnen jetzt auch in den nächsten vorlesungsvideos noch an einem Beispiel okay damit haben wir die beiden gesteuerten Spannungsquellen behandelt und analog dazu gibt es jetzt natürlich auch noch gesteuerte Stromquellen zunächst also die spannungsgesteuerte Stromquelle da ist sich um eine Stromquelle handelt verwenden wir jetzt das Schaltsymbol einer gesteuerten Stromquelle und die steuergröße enthält also eine Spannung deswegen ist es eine spannungsgesteuerte Stromquelle und damit die Einheit der das der Stromstärke dann auch von der Quelle geliefert wird muss dieser
Faktor der hier also mit der Steuer Größe multipliziert wird von der Einheit her ein leidwert sein und Leitwert wird auch als konduktanz bezeichneten der Elektrotechnik deswegen nehmen wir den auch Trans conduktanz oder das ist ein Begriff der kommt direkt aus der Transistortechnik die Steilheit wenn die steuergröße ein eine Spannung ist dann ist also hier dieser Eingangsstrom 0 i1 ist 0 und der Ausgangsstrom ist in dem Fall also linear abhängig von der Eingangsspannung und auch hier können wir uns also die Kennlinie wieder anschauen diese Transfer Kennlinie die zwei ist also eine lineare Funktion Abhängigkeit von U1
und das ausgangskennlinien fällt ja das sieht jetzt immer alles ähnlich aus bloß die Achsen Beschriftung sind andere die Ausgangsstrom dieser idealen Stromquelle ist also unabhängig von der Ausgangsspannung dargestellt durch diese gerade und wenn unsere Eingangsspannung wächst dann verschiebt das diese diese Kennlinie nach oben also in Richtung der stromachse und wenn die Eingangsspannung ist dann ist auch der Ausgang Strom 0 und ein sehr prominentes Beispiel für dass wir mit Hilfe zu einer spannungsgesteuerten Stromquelle modellieren können ist also der Feldeffekttransistor dazu wird es eine Übungsaufgabe geben wo sie das mal sich quasi auch mehr oder weniger selbstständig
am Beispiel mal wo sie das mal kennenlernen oder man kann damit auch Trans conduktanzverstärker modellieren auf dieses auf das werde ich jetzt immer noch an dieser Vorlesung nicht mehr eingehen so und das letzte Beispiel Nutzerliste ist dann also die stromgesteuerte Stromquelle die hatten wir ja beim optokopopf schon kennengelernt das heißt wir haben hier also eine ideale Stromquelle und die steuergröße dieser Stromquelle ist wiederum ein Strom auf der Eingangsseite das heißt die ähm ja also dargestellt Kurzschluss und die Eingangsspannung ist damit in dem Fall 0 und dieser dieser Proportionalitätsfaktor zwischen der steuergröße und dem quellstrom das
ist dieses kleine B das ist die sogenannte Stromverstärkung das heißt hier können wir auch diese übertragungskennlinie noch einmal anschauen die zwei ist also ein lineare Funktion von i1 und im ausgangskennlinie fällt sehen wir dass der Ausgangsstrom wiederum unabhängig von der Ausgangsspannung ist und natürlich mit steigendem Eingangsstrom zunimmt und wenn der Eingangsstrom Null ist dann ist auch der Ausgangsstrom Fall 0 und neben dem Optokoppler als ja recht relevantes Beispiel für die Modellierung ist natürlich das überragend wichtige Beispiel der bipolar Transistor den wir mit solchen Strom gesteuerten Stromquellen modellieren werden und das damit habe ich dann auch
quasi gleich die Überleitung zum nächsten Video im nächsten frühlingskapitel werden wir uns jetzt also mal mit ein paar konkreten Beispielen beschäftigen und da steigt man dann genau mit diesem bipolar Transistor ein
