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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Phänomen, wer kanns erklären?


Autor: Nuki (Gast)
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Hallo,

ich habe am Streckbrett ganz einfache Schaltung gebaut (s. Anhang). Das 
ist ein Spitzenwertgleichrichter. Nun... leider funktioniert das nicht 
in der Praxis. Die Spannung nach der Diode (am Kondensator) ist im 
Bereich der negativen Sinuswelle gering negativ und Kondensator entladet 
sich während dieser Zeit. Woher kommt diese negative Spannung am 
Kondensator?? Wie kann ich diese korrigieren?

Am Eingang ist ein Sinus 5V mit 50Hz.

Autor: Dogbert (Gast)
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Dioden sind nicht perfekt, perfekt sind nur Frauen und Politiker.

Autor: gerd (Gast)
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Uf von D1? Neg. Spannung im Bereich von -0.7V ?

- gerd

Autor: Nuki (Gast)
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Ok, dann habe ich folgende Schaltung aufgebaut, um die negative Welle 
auf 0V zu ziehen. Geht auch nicht, woran liegt's?

Autor: gerd (Gast)
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Uf von D2? Oder warum kann man Feuer nur in bestimmten Fällen mit Feuer 
bekämpfen?

- gerd

Autor: Nuki (Gast)
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Die obere Schaltung habe ich aus einem Buch. An der Diode fallen 0,7V 
ab, warum sollte aber die Spannung nach der Diode negativ werden?

Autor: Klappradfahrer (Gast)
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Vielleicht sind die Dioden zu langsam?
1N... sind doch eher Netzdioden (50Hz). Durch die Gleichrichtung 
entsteht aber ein 100Hz-Anteil...

Autor: MaWin (Gast)
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Die Schaltung funktioniert schon, aber wie hast du gemessen ?

Sine 50 Hz ist ja mit einem Multimeter schwer zu messen.

Ein Oszilloskop ?

Die haben normalerweise 1 MOhm Eingangswiderstand, das reicht, es sei 
denn du hast auf 50 Ohm umgeschaltet.

Denn dein winziger 0.1uF = 100nF Kondensator nach der Diode ist 
natürlich nur geeignet, die Spitzenspannung zu halten, wenn er nicht 
entladen wird. Und bei niederohmigem Messmitell würde der sehr schnell 
entladen werden, soger in weniger als der 1/100 Sekunde der 50Hz 
Halbwelle.

Autor: Knut (Gast)
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Zeig doch mal das oszillogramm dazu

Gruß Knut

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Nuki schrieb:
> Die obere Schaltung habe ich aus einem Buch. An der Diode fallen 0,7V
> ab, warum sollte aber die Spannung nach der Diode negativ werden?

Schau dir die Kennlinie einer realen Diode im negativen Bereich (also in 
Sperrrichtung gepolt) an. Der Strom ist fast null, aber eben nicht 
ganz. Im Datenblatt i.d.R. zu finden unter "reverse current" oder 
"reverse leakage current".

Andreas

Autor: g457 (Gast)
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Also ausm Bauch raus würde ich sagen mach mal den Strombegrenzer kleiner 
(vielleicht 100R? oder gar 10R?) und die Kapazität größer (10u bis 
100u?) - und häng einen vernünftigen(tm) Lastwiderstand (1k parallel zur 
Kapazität) mit dran.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Nuki schrieb:
> Die Spannung nach der Diode (am Kondensator) ist im Bereich der
> negativen Sinuswelle gering negativ

Du meinst die Spannung zwischen der Kathode und Masse? Die kann nicht
negativ werden, da sich dazu der Kondensator ja erst vollständig entla-
den müsste. Die Diode hat zwar einen Leckstrom, eine Sperrverzugszeit
und eine parasitäre Kapazität. Die haben aber bei 50Hz Sinus alle einen
so geringen Effekt, dass man schon sehr präzise Messgeräte braucht, um
sie zu sehen.

Wie, wo und mit was hast du denn gemessen?

Autor: Иван S. (ivan)
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Nuki schrieb:
> Das ist ein Spitzenwertgleichrichter.

Nein, das ist eine einfache Einweg-Gleichrichtung.

> Die Spannung nach der Diode (am Kondensator) ist im Bereich der negativen
> Sinuswelle gering negativ

Die Spannung über dem Kondensator kann nicht negativ sein. Eventuell 
Probes des Multimeters umdrehen :-)

> und Kondensator entladet sich während dieser Zeit.

Das mag sein. Die Diode hat einen (wenn auch geringen) 
rückwärts-wirkenden Sperrstrom und der Kondensator hat seine Leckströme.

> Woher kommt diese negative Spannung am Kondensator?? Wie kann ich diese
> korrigieren?

Bedienungsanleitung des Multimeters lesen, Multimeter richtig 
einstellen.

hth und Gruß, Iwan

Autor: der gast des tages (Gast)
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simulationsprogramme kommen mit einem idealen Kondensator manchmal auch 
nicht so gut klar. Mach mal parallel zum C eine sehr sehr hochohmigen 
Widerstand.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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der gast des tages schrieb:
> simulationsprogramme kommen mit einem idealen Kondensator manchmal auch
> nicht so gut klar.

Das halte ich aber für ein Gerücht.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Nuki hat die Schaltung ja nicht nur simuliert, sondern auch auf seinem
Streckbrett gequält. Dabei ging er wohl so heftig zu Werke, dass er bei
der Diode das P vom N abgerissen hat. Kein Wunder also, dass sie nicht
mehr funktioniert ;-)

Autor: Daniel (Gast)
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Also bei mir geht's (Anhang).
Sind die Bauteile in Deinem Simulator kaputt?

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Simon,

> der gast des tages schrieb:
>> simulationsprogramme kommen mit einem idealen Kondensator manchmal auch
>> nicht so gut klar.
>
> Das halte ich aber für ein Gerücht.
Nein, das stimmt schon, ist aber hier nicht relevant. Manche Simulatoren 
meckern, wenn Du zwei ideale Kondensatoren in Reihe schaltest.

Der Grund ist, daß die Simulatoren mit irgendeinem Anfangszustand 
beginnen müssen. Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das der 
Zustand für t-->oo, wobei alle Wechselquellen ausgeschaltet sind. Das 
Problem bei den in Reihe geschalteten Kondensatoren besteht darin, daß 
deren Ladung nicht eindeutig ist.

Gruß,
  Michael

Autor: Nuki (Gast)
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Vielen Dank für zahlreiche Antworten!!!

Die Schaltung aus LTSpice habe ich nur hinzugefügt, um zu zeigen wie 
meine praktische Schaltung aussieht. Die Simulation funktioniert bei mir 
auch perfekt! Die Praxis aber nicht!!

Das Oszillogramm sieht so aus wie das Bild im Anhang.
Ich verstehe immer noch nicht, warum die Spannung nach der Diode negativ 
wird. Weil das ist genau die Ursache dafür, dass der Kondi sich 
entladet!

P.S.:
Ich messe richtig.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Nuki schrieb:
> Das Oszillogramm sieht so aus wie das Bild im Anhang.

Das sieht aber nicht so aus, als ob die Spannung durch einen Kondensator
geglättet worden wäre. Entweder ist der Kondensator nicht angeschlossen,
kaputt oder irrtümlicherweise viel kleiner als 100nF. Wenn du dann am —
ansonsten unbelasteten — Ausgang der Schaltung mit einem hochohmigen
Multimeter die Spannung misst, kannst du schön den Sperrstrom der Diode
sehen. Da ist nichts phänimenales dran :)

Autor: mexx (Gast)
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Hallo!

Ich hab die Schaltung mal nachgebaut und ein Oszillogramm von der 
Kondensatorspannung fotografiert.

Die Eingangsspannung beträgt 14,8V. Ich hab keinen Trafo mit 5V ^^

Der Kondensator lädt sich an der Spitze der positiven Halbwelle auf 
14,2V auf. Wenn die Diode zu sperren beginnt, entlädt sich der 
Kondensator wieder. Seine Spannung fällt auf 11,4V ab.

Es entsteht somit eine Differenzspannung von 2,8V.
Wenn man das Teil jetzt nur auf 5V auflädt, kann ich mir vorstellen, 
dass er gleich wieder entladen ist.

Möglicher Weise liegt es an dem Leckstrom und dem Sperrstrom der Diode. 
Ich hab jetzt keine Zeit mehr um Berechnungen anzustellen. Aber wenn 
jemand Lust hat wäre es interessant, welcher Strom fließen muss, damit 
sich der Kondensator dermaßen entlädt. Dann könnte man vergleichen, ob 
das in die Nähe des Leckstroms plus Sperrstrom kommt.

Grüße
Mexx

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Du hast wahrscheinlich den Eingang des Oszilloskops auf AC Kopplung 
gestellt!

Autor: Joachim (Gast)
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Hallo

Mal ne ganz blöde Frage.
Dir ist bekannt, das man den Oszi zwischen AC- und DC-Messung umschalten
kann? Und du hast das richtige eingestellt?

Gruß
Joachim

Autor: mexx (Gast)
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Hallo!

Ich rechne mal etwas zu meinen Messergebnissen:
Ic=C*(dUc/dt)
Ic=100nF*(14,2V-11,4V)/15ms
Ic=18,6µA

Der Rechnung nach wird der Kondensator mit 18,6µA entladen.
Laut Datenblatt hat die Diode einen reverse current von ca. 10nA.
Der Kondensator ist ein 0,1µF MKP Folienkondensator. Der weißt auch so 
gut wie keinen Leckstrom auf. Also bleibt nur noch das Ozi mit einem 
Innenwiderstand von 1MegOhm übrig.

Io=U/R=14,2V/1Meg=14,2µA

Und da haben wir es - 14,2µA vs. 18,6µA passt doch ganz gut. Die 
Schaltung funktioniert so wie in der Simulation auch.

Grüße
Markus

Autor: Jens G. (jensig)
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Die Leckstrom-Geschichte paßt aber überhaupt nicht sehr gut zum 
Ursprungsproblem, weil das Oszillogramm gar keine Entladekurve zeigt. 
Die AC/DC-Modus-Geschichte dagegen paßt sehr gut.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Seien wir nicht hochnäsig. Diese AC-Kopplung dürfte den meisten von uns 
auch schon einen Streich gespielt haben...

Kai Klaas

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Kai Klaas schrieb:
> Seien wir nicht hochnäsig. Diese AC-Kopplung dürfte den meisten von uns
> auch schon einen Streich gespielt haben...

Jepp, mehr als einmal. Diese blöden Oszis haben aber auch sooo viele 
Knöpfe :-)

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