Hallo, ich bin grade am Lernen für die Abschlussprüfung (Elektroniker für Geräte und Systeme). Ich habe bei einer Aufgabe Problme und habe gehofft ihr könnt mir helfen. Ein Integrierer mit C= 2µF und R = 1K. Am Eingang liegt eine Rechteckspannung von 20V mit einer Impulsdauer von 1ms (Periode= 2ms)die erste ansteigende Flanke ist nach 1ms. Wie hoch ist die Ausgangsspannung nach 3ms? Meine Vermutung waren 0V was aber nicht mit der Lösung übereinstimmt. Meine Überlegung: 1ms: Spannung bleibt bei 0V 2ms: Spannung fällt auf -10V 3ms: Spannung steigt auf 0V In den Lösungen steht -10V Ich versuche ein Bild in den Anhang anzuhängen bin aber neu in dem Forum also kann ich nichts versprechen.
Antwort: 5 Ua=10V Musst Du aber selber Begründen. Du hast das ja gelernt. :D
adenin schrieb: > Antwort: 5 Ua=10V > Musst Du aber selber Begründen. Du hast das ja gelernt. :D Das ist natürlich falsch!
John Drake schrieb: > adenin schrieb: >> Antwort: 5 Ua=10V >> Musst Du aber selber Begründen. Du hast das ja gelernt. :D > > Das ist natürlich falsch! Ah, er hat es also nicht gelernt.
Wolle Moritz schrieb: > > Meine Überlegung: > 1ms: Spannung bleibt bei 0V > 2ms: Spannung fällt auf -10V Mein Tipp: Bis zu 2ms hast du korrekt überlegt.
adenin schrieb: > John Drake schrieb: >> adenin schrieb: >>> Antwort: 5 Ua=10V >>> Musst Du aber selber Begründen. Du hast das ja gelernt. :D >> >> Das ist natürlich falsch! > > Ah, er hat es also nicht gelernt. Bist du Vormittags schon blunziert?
Ups, der ist ja andersrum, Ich behaupte also nun das Gegenteil. -10V. :)
adenin schrieb: > Ups, der ist ja andersrum, Ich behaupte also nun das Gegenteil. > -10V. :) Gut, dann nehme ich meine letzte Vermutung natürlich gerne zurück!
Ua = - t / (R*C) * Ue => -10 V Warum: Zeit von 0-1ms und 2-3ms kannst Du vergessen da 0V = Ue Integriert wird von 1ms-2ms mit Ua = 20V Herleitung: Virtuelle Masse zwischen + und - des OPVs (Wichtig!) Ue = Ur (Spannung am Widerstand, Maschenregel) Ie = Ue / R Ia = -Ie = dQ / dt (Knotenregel [Ladungserhaltung], in den OPV fliesst nix rein, der Strom muß aber wohin ;) ) Q ist die Ladung von C. dQ eine Ladungsänderung. dQ/dt ist Ladungsänderung über Zeitänderung => der Strom. Ua = Uc (Spannung am Kondensator, Maschenregel) Ua = Q/C => Q = Ua C => Ue / R = - C dUa / dt - Ue /(RC) dt = dUa Ich habe absichtlich die Zeitabhängigkeiten der Spannungen und Ströme in der Herleitung [ Ue(t)] weggelassen, da in Deinem Beispiel die Eingangsspannung (dort wo es wichtig ist) konstant ist. Nach Integration folgt: Ua = - t Ue /(RC) und das funktioniert für alle Ue(t) = konst. Wenn Du nun Rechteckfolgen der Eingangsspannung hast (wie in deinem Beispiel) kannst Du für jeden Teil von Ue(t) = konst. die Spannung extra ausrechnen und dann zum Schluß summieren. Beispiel: Wie hoch ist die Spannung bei 5ms? 0-1ms, 2-3ms, 4-5ms: Ua = -1ms 0V / (1kOhm * 2 uF) = 0V 1-2ms ebenso 3-4ms: Ua = -1ms 20V / (1kOhm * 2 uF) = -10V Dann Addition aller errechneten Spannungen: 0 - 10 + 0 - 10 + 0 = - 20V Hoffe das hilft Dir, Markus
Nein, es sind -10V mit meiner Formel und wenn man über die Ladung rechnet. Der Strom durch R ist 20mA bei Ue=20V --> in den 3ms, in denen 1ms lang 20mA fließen, fliesen 20mA*1ms=20µC durch den R also in den Kondensator. C=Q/U --> U=Q/C=20µC/2µF= 10V Edit: Ich habe erst jetzt gesehen, dass du für 5ms gerechnet hast. Gefragt waren aber die 3ms.
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Bearbeitet durch User
Danke für die schnelle Antwort, ich kenne natürlich auch die Formel zum Berechnen (habe auch ein Tabellenbuch) aber was ich leider noch nicht ganz verstanden habe ist warum Ua bei Ue = 0V nicht wieder auf 0V "steigt" (Ich glaube bei mir hängts am Grundprinzip des Integrierers), könnte mir jemand die Spannungsverläufe von Ua und Ue in einem Bild aufzeichenen ? In Google gibt es kein verständliches Beispiel.
Ah ok vielen Dank, das hat alle Fragen geklärt, ich bin von einer falschen Funktion ausgegangen da das Bsp. im Tabellenbuch unglücklich gewählt wurde. :)
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