50Ω Lernplattform für Amateurfunk

Lösungsweg: AF425

Frage: Der optimale Arbeitspunkt des dargestellten MMIC ist mit 4 V und 10 mA angegeben. Die Betriebsspannung beträgt 13,5 V. Berechnen Sie den Vorwiderstand ($R_\text{BIAS}$).

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit einem MMIC, mehreren Kondensatoren, einer Spule und einem Widerstand.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit zwei horizontalen Leitern (in der Mitte und oben). Der mittlere besitzt Anschlusspunkte links („RF_IN“) und rechts („RF_OUT“). Der linke Anschlusspunkt ist über einen Kondensator C_1 mit dem Eingang 1 eines MMIC verbunden. Ausgang 2 liegt an Masse. Ausgang 3 führt über einen Kondensator C_3 zum rechten Anschlusspunkt. Ausgang 4 ist mit einem Verzweigungspunkt verbunden, der einerseits an Masse liegt und andererseits über einen Kondensator C_2 und eine Spule zu einem Anschlusspunkt („U_CC“) führt. Zwischen dem rechten Ende von C_2 und Ausgang 3 des MMIC liegt ein Widerstand R_BIAS. In der Abbildung ist ein weiterer Massepunkt eingezeichnet. Zwischen dem Ausgang 3 und diesem Massepunkt gibt es einen vertikalen Pfeil nach unten mit der Beschriftung „U_D = 4 V“.

Lösung: 950 Ohm

Gegeben ist eine Betriebsspannung von

$$ U_\mathrm{CC} = \qty{13,5}{\volt} $$

Der optimale Arbeitspunkt des MMIC liegt bei

$ U_D = \qty{4}{\volt} $ und $ I_D = \qty{10}{\milli\ampere} $

Am Widerstand $R_\text{BIAS}$ muss daher die restliche Spannung abfallen:

$$ U_{R_\text{BIAS}} = U_\mathrm{CC} - U_D $$ $$ U_{R_\text{BIAS}} = \qty{13,5}{\volt} - \qty{4}{\volt} = \qty{9,5}{\volt} $$

Mit dem Ohmschen Gesetz ergibt sich:

$$ R_\text{BIAS} = \frac{U_{R_\text{BIAS}}}{I_D} = \frac{\qty{9,5}{\volt}}{\qty{10}{\milli\ampere}} = \qty{950}{\ohm} $$