Zur Untersuchung eines Transistors eignet sich ein einfacher NF-Verstärker in Emitterschaltung mit einstellbarem Basisstrom. Der Arbeitswiderstand wurde mit 1 kΩ festgelegt, sodass sich Spannungen und Ströme leicht ablesen lassen. Ein für viele Fälle optimaler Arbeitspunkt der Schaltung liegt bei 2,5 mA, sodass eine Spannung von 2,5 V am Arbeitswiderstand liegt und ebenfalls 2,5 V zwischen Kollektor und Emitter.

Der erste PWM-Kanal wird als DDS-Sinusgenerator mit 1 kHz eingesetzt. Das Tiefpassfilter wurde mit 10 kΩ und 100 nF absichtlich so dimensioniert, dass eine relativ geringe Wechselspannung anliegt. Der zweite PWM-Ausgang wird als einstellbare Spannungsquelle verwendet, um den Basisstrom über den 470-kΩ-Widerstand einzustellen.
 

 Verstärkerstufe in Emitterschaltung

 

Geringer Basisstrom

Das Zweikanal-Oszillogramm zeigt die erzeugte Sinusspannung mit etwa 0,8 Vss und den Verlauf der Kollektorspannung. Man erkennt Stromspitzen bis über 3 mA, bei denen die Kollektorspannung bis unter 2 V absinkt.  Die Gleichspannung ist auf 0,67 V eingestellt, sodass nur ein sehr kleiner Basis-Ruhestrom fließt. Die oberen Halbwellen sind daher abgeschnitten, da der Transistor in diesen Phasen vollständig gesperrt bleibt.

Bei etwa 1,1 V fließt ein größerer Basisstrom, der zu einer symmetrischen Aussteuerung führt. Der Transistor ist etwas gleich lang ganz ein- und ganz ausgeschaltet. Der Verstärker arbeitet mit starker Übersteuerung, sodass die sinusförmige Eingangsspannung annähernd zu einer Rechteckspannung am Ausgang wird. Außerdem erkennt man deutlich, dass sich die Phasenlage umkehrt. Ein Verstärker mit diesen Einstellungen ist zum Beispiel als Vorverstärker für einen Frequenzzähler einsetzbar, weil ein digitaler Zähler Rechtecksignale erwartet. Eine andere mögliche Anwendung wäre ein Gitarrenverstärker und Verzerrer.
 

 Mittlerer Arbeitspunkt

 

 Großer Basisstrom

Anders sieht das Signal bei sehr großem Basis-Ruhestrom aus. Hier wurde eine Steuerspannung von 2,12 V eingestellt. Der Transistor schaltet im Ruhezustand voll durch, sodass der Kollektorstrom nur in den negativen Spitzen der Eingangsspannung abnimmt. So entstehen positive Spitzen der Kollektorspannung.

Eine unverzerrte Verstärkung erfordert eine kleinere Eingangsspannung. Diese ergibt sich mit dem gegebenen Tiefpassfilter bei einer höheren Frequenz von 2 kHz. Die Signalspannung beträgt nur noch 0,5 Vss und wird zu einer unverzerrten Ausgangsspannung von  ca. 4 Vss verstärkt.
 

 Optimaler Arbeitspunkt und volle Aussteuerung