Puuh, da habt ihr euch ja gleich was schönes ausgesucht. Ich wills mal probieren :
Aufgabe 2 :
Zuerst stellt man einige Zusammenhänge aus der Skizze auf :
1. I_d_o ( I Drain Oben) = I_d_u
2. UE = U_gs_u
3. UA = U_ds_u
4. U_ds_o = U_gs_o
5. U_ds_o = UB - UA
Jetzt muss man anfangen nachzudenken. Am besten mit 4 anfangen. Die sagt aus, dass U_ds und U_gs gleich sind. Damit kann man für den oberen Transistor das Kennlinienbild vereinfachen, indem man eine Größe rausschmeißt. Dazu für jede Spannung U= 3,4,...,12 V einmal ein Kreuz machen wo U_gs = U und und U_ds = U ist.
(Man fängt eigentlich ja erst ab 3V an, da die Durchschaltspannung Uth = 2V ist und der Transistor für 0-2V sperrt und Id damit eh gleich 0A ist)
Als Ergebnis bekommt man in etwa eine krumme Linie von links unten nach rechts oben.
Jetzt spielt man nochmal mit den Gleichungen :
4. mit 3. und 5. : U_gs_o = UB - U_ds_u
Das Ausgangskennlinienfeld ist eigentlich die Darstellung einer Funktion I von UDS [mit Parameter UGS]. Da I_d_o = I_d_u, weiss man, dass beide Funktionen für dem Transistor oben und unten den gleichen Wert liefern müssen. Also kann man die beiden Zusammenfügen.
Und da kommt der Trick mit dem Überlappen : Das I vom oberen Transistor ist ja I( U_Ds_o) was nach der obigen Gleichung gleich I( UB - U_ds_u) ist. Also eine Funktion abhängig von U_ds_u nur um UB nach rechts verschoben und einmal umgedreht. Diese kann man also einfach einzeichnen.
Das Ergbenis ist jetzt eine zusätzliche Krumme Linie von rechts unten nach so links oben.
Jetzt kommt der letzte Schritt man geht, wegen 2. UE = U_gs_u, alle UE von 0 bis 12 V einmal durch (UGS Linie raussuchen). Schaut wo sich die UGS-Linie mit der anderen schneidet und ließt den U_ds_u Wert unten ab und hat damit UA.
Aufgabe 4 geht dann genauso nur, dass man den 2. Transistior nicht zu einer Linie zusammenschrumpfen kann, sondern für jeden unterschiedlichen UE-Wert sich die entsprechende Linie vom oberen Transistor raussuchen muss ( Zusammenhang UB - UE = U_gs_o (aus Skizze)
Mann kann sich aber viel Arbeit erstparen :
Für UE <= 2 => UA = 0V da Transistor sperrt
Für UE = 3 => Für ETechniker sperrt der immernoch, Wert zu klein
Für UE = 6 => UA = UB / 2 wegen Symmetrie
Für UE > 7 gilt : UA (UE) = 12-UA(12 - UE) wegen Symmetrie
Also bleibt nur die Werte für UE = 4 und 5, wo man einfach das entsprechende umgedrehte UGS-Linie einzeichnen muss.
ID bekommt man durch ablesen.