Hi und hallo alle zusammen, ein Newbie braucht einmal Hilfe. Ich stehe irgendwie auf der Leitung. Ich brüte gerade über ein paar Aufgaben und Büchern, gezwungenermaßen ;) Ich habe eine einfache Schaltung aus einer Spannungsquelle und zwei Dioden, welche parallel geschaltet sind. Die Dioden werden über einen 1kOhm Vorwiderstand an die Quelle mit 5V angeschlossen. Aufgabe ist es nun zum ersten die Diodenkennlinie zu zeichnen....Das ist kein Problem; IU-Diagramm die bekannte Kennlinie eben. In dieses Diagramm soll ich nun den Arbeitspunkt und die Widerstandsgerade eintragen. Nun weiß ich nicht, wie ich das anstellen soll. Hier mal ein Versuch, wie ich es machen würde. Ich nehme den Widerstand 1kOhm. Die Steigung der Widerstandsgerade im Diagramm wäre dann m= -1/R. Nun braucht man ja noch noch mindestens einen Punkt im Diagramm. Dieser Punkt wäre die Spannungsversorgung von 5V. Im Diagramm ist die Spannung auf der X-Achse aufgetragen. Da geht man nun zu 5V. Dort beginnt die Gerade und steigt mit der Steigung -1/R an, bis sie die Y-Achse irgendwo schneidet. An der Stelle, wo dann die Diodenkennlinie geschnitten wird, liegt der Arbeitspunkt der Dioden. So würde ich das sehen und machen...Stimmt das? Beste Grüße Maik
Hört sich nicht unsinnvoll an. Du solltest evtl. noch deutlicher machen, ob die 2 Dioden direkt parallel geschlossen sind und durch EINEN Widerstand an der Spannungsquelle hängen, oder ob jede Diode ihren eigenen bekommt. Ist der Fall 1 interessant, müsste man sich nochmal Gedanken machen über die Auswirkung der Parallelschaltung der Dioden, auf die Kennlinie der Diodenzusammenschaltung. Die eingezeichnete Widerstandsgerade passt jedenfalls schon, nach Deinem Vorgehen.
Hallo, laut Aufgabe sind die beide Dioden Parallel und haben einen gemeinsamen Vorwiderstand. Ändert sich denn da was? Die Spannung, die an den Dioden abfällt, ist die gleich, wie bei einer Diode. Da einzige was eventuell größer werden kann ist der strom, den man durch die Schaltung schicken könnte, da sich dieser ja auf die 2 Dioden aufteilen kann. Mhh, dann stimmt der durch die Widerstandgerade wie oben beschriebene Arbeitspunkt ja nicht, da der im Diagramm ermittelte Strom ja der Gesamtstrom ist, der fließen würde, wenn eine Diode da ist. Der Strom müsste dan Halb so groß sein oder werde ich da nun was total durcheinander?
Sind die Dioden wirklich parallel geschaltet, nicht etwa antiparallel? > laut Aufgabe sind die beide Dioden Parallel und haben einen gemeinsamen > Vorwiderstand. Ändert sich denn da was? Ja, es ändert sich was durch die Parallelschaltung der Dioden. Bei der einfachen Berechnung der parallel geschalteten Dioden muss man eine Annahme mache, die so in der Realität nicht gilt. Allerdings zerfällt die Schaltung damit in Teile, die man jeweils in trivialer Weise bestimmen kann. Zur Arbeitspunkt-Gerade: Die hängt nicht von der Diode ab. Man macht zwei Betrachtungen: 1. Diode völlig durchgeschaltet: Spannung an der Diode damit 0 V, Strom durch die Diode nur durch Vorwiderstand bestimmt. 2. Diode völlig gesperrt: Spannung an der Diode die Betriebsspannung. Strom durch die Diode: 0 A
Du kennst die U-I-Kennlinie jeweils einer Diode und die des Widerstands. 1) Wenn du nun zwei Dioden parallel schaltest, dann addieren sich die Ströme. Graphisch bedeutet dieses einfach nur, dass du die Ströme für jeden Punkt der Kennlinie addierst. Die Kennlinie für zwei parallelgeschaltete Dioden verschiebt sich also nach oben. 2) Ein vorgeschalteter Widerstand verringert die Spannung an den Dioden. Um den gleichen Strom durch die Dioden zu bekommen wie beim Fall ohne Widerstand, müsstest du ja mehr Spannung an die gesamte Schaltung anlegen. Graphisch bedeutet dieses einfach, dass du die Widerstandskennlinie und die Kennlinie deiner beiden Dioden nur spannungsmäßig addieren musst. 3) Die Gesamtkennlinie zeigt dir dann an, welcher Strom bei welcher angelegten Spannung fließt. Zusammenfassend kann man sagen: - Parallelschaltung heißt graphisch die Ströme zu addieren. - Reihenschaltung heißt grapisch die Spannungen zu addieren.
Hallo, ich habe das ganze mal beispielhaft erst einmal für eine Diode gemacht, um mal langsam anzufangen (siehe Grafik). Eine Diode in Reihe mit einem 100 Ohm Widerstand an 3V. Stimmt das erst einmal soweit? Beste Grüße Maik
Ja, so sieht das aus. Je größer der Widerstand wird, desto flacher wird die Widerstandsgerade (die Kombination aus der 3 V-Spannungsquelle und dem Widerstand R nimmt dann immer mehr den Charakter einer STROMquelle an, mit 3 V/R als Quellenstrom). Der Schnittpunkt der Graphen ist der Arbeitspunkt. An ihm kannst Du den Diodenstrom und die Diodenspannung ablesen, d. h. der Strom, der unter den gegebenen Bedingungen durch die Diode fließt und die Spannung, die an ihr abfällt.
Also fließt im leitenden Zustand ein Strom von ca. 23mA durch den Widerstand und die Diode. Wenn ich nun zwei Dioden parallel schalte, teilt sich der Strom idealerweise auf beide Dioden gleich auf. So würden durch den Widerstand 23mA und durch jede Diode ca. 11,5mA. Aber ich verstehe noch nicht ganz, wie sich das dann in dem Diagramm niederschlägt.
Die Parallelschaltung der beiden Dioden kannst Du als EIN Bauteil betrachten. Wie jedes Bauteil hat auch dieses eine Kennlinie. Um diese Kennlinie zu erhalten, musst Du die Kennlinie einer Diode nehmen und sie mit 2 multiplizieren (Streckung in I-Richtung um Faktor 2). Bei n parallelgeschalteten Dioden wäre der Faktor n.
Angehängte Dateien:
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diode2.gif
7,1 KB
Ah so, also wenn ich das ganze nun einmal ohne Werte in ein Diagramm eintragen würde, würde sich nix ändern!? Wenn ich das ganze nun für eine zweie Diode nehme, müsste ich den Graphen so lassen und nur die Y-Achse in positiver Richtung um den Faktor 2 strecken. Dann würde je weiter ich die Achse ziehe der Strom der Diode immer kleiner werden. Um den faktor 2 gestreckt, müsste das dann so aussehen, wie in der angehängten Grafik, wenn ich das dann richig verstanden habe.
>und nur die Y-Achse in positiver Richtung um den Faktor 2 strecken.
Niemals Achsen strecken, nur Graphen. Achse strecken ist
missverständlich, weil niemand weiß, was dabei mit den Graphen passieren
soll (mitgestreckt oder nicht?). Bei der Manipulation eines Graphen ist
dagegen stets klar, was los ist: dieser eine Graph ändert sich so und
so, alle anderen bleiben unangetastet.
Also die Sache bleibt die gleiche, man sagt nur Graphen strecken und nicht Achse!? Mhh, für mich ist Achse eigenlich einleuchtender, weil ich ja wirklich nur die eine Achse Strecke und der Rest bleibt gleich, aber nun gut, werde ich mir merken. Vielen Dank.
Vielleicht doch noch eins, wenn wir gerade dabei sind. Wenn ich zwei Dioden oder mehr in Reihe Schalten würde, müsste ich den Graph in Richtung U strecken (also die "X-Achse"). Richtig!?
>Wenn ich zwei >Dioden oder mehr in Reihe Schalten würde, müsste ich den Graph in >Richtung U strecken (also die "X-Achse"). Richtig!? Genau, bei n Dioden in Reihe müsstest Du den Graph in U-Achsen-Richtung um den Faktor n strecken. Und bei n parallelgeschalteten Strängen von je n Dioden in Reihe müsste er sowohl in I-Richtung als auch in U-Richtung um n gestreckt werden. (Ich glaube, Du hast auch nie wirklich Achsen strecken wollen, sondern meintest stets nur den Graph.)
Angehängte Dateien:
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Unbenannt.png
7,6 KB
Also ich kam durch Zufall auf diese Seite, da ich eine Widerstandskennlinie einer Diode haben wollte (für ein Formelblatt). Mir ist hier nur aufgefallen auf der oben führenden Kennlinie das der Strom I, nicht wie auf der Kennlinie 15mA betragt, sondern 30mA. Wie vermutlich alle wissen resultiert der Strom I aus R/U. Bei 3V Spannung und einem Widerstand von 100Ohm ist ein Strom von 30mA schon logisch. Daher vermute ich mal oder behaupte wohl eher das die Kennlinie oben von einem Widerstand von 200Ohm ist. Sollte ich mich irren wäre es nett wenn man mir erklären könnte wieso. Gruß, euer Matze.
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