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Lösungsweg: AF426

Frage: Berechnen Sie $R_\text{BIAS}$ für die dargestellte MMIC-Schaltung und wählen Sie den nächsten Normwert. $U_\text{CC}$ = 13,8 V; $U_\text{D}$ = 4 V; $I_\text{D}$ = 15 mA
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: 680 Ohm

Gegeben sind:

$$ U_\mathrm{CC} = \qty{13,8}{\volt} $$ $$ U_D = \qty{4}{\volt} $$ $$ I_D = \qty{15}{\milli\ampere} $$

Am Widerstand $R_\text{BIAS}$ fällt die Differenz zwischen Betriebsspannung und MMIC-Spannung ab:

$$ U_{R_\text{BIAS}} = U_\mathrm{CC} - U_D $$ $$ U_{R_\text{BIAS}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{4}{\volt} = \qty{9,8}{\volt} $$

Mit dem Ohmschen Gesetz ergibt sich:

$$ R_\text{BIAS} = \frac{U_{R_\text{BIAS}}}{I_D} = \frac{\qty{9,8}{\volt}}{\qty{15}{\milli\ampere}} \approx \qty{653}{\ohm} $$

Der nächste Normwert (s. Formelsammlung) ist:

$$ R_\text{BIAS} = \qty{680}{\ohm} $$
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