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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung begrenzen mit Z-Diode


Autor: Aufnehmer (Gast)
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Hallo, ich habe ein Audio-Signal, das zwischen 0V und 5V liegen soll (in 
Ruhe 2,5V). Das tut es normalerweise auch, außer wenn es übersteuert ist 
- dann geht es über 5V und unter 0V. Diese Fälle will ich begrenzen als 
Schutz für den Eingang, wo es angelegt wird. Nach oben ist es 
unproblematisch mit einer Z-Diode - alles über der Z-Dioden-Spannung 
wird "abgeschnitten". Im negativen Bereich wird erst bei ca. -1V 
abgeschnitten wegen der Flußspannung. Was kann ich da tun, um da auf 
-0,3V höchstens zu kommen? Ist die Art der Einkopplung / 
Spannungsanpassung so ok? Was mich noch gewundert hat: Wenn ich die 
Z-Diode einbaue, sinkt der Gleichspannungsanteil von Vout um ca 0,7V - 
ist das normal? Sorry, bin analog nicht sehr bewandert...


2V5---R1(50k)----------+------+---- V out
                       |      |
                       |     ---- D1(4,7V)
                       |      /\
                   +   |      |
Signal (+-2V5)---||----+     GND (0V)
               C1(47uF)

Autor: mehrfacher STK500-Besitzer (Gast)
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Nimm Clamp-Dioden. Dazu schaltet man eine Diode zwischen Eingang und 
Masse und eine zwischen Eingang und 5V.
Die müssen natürlich so geschaltet sein, dass sie im Normalfall nicht 
leiten...

Autor: Aufnehmer (Gast)
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Das sind Schottky-Dioden, oder? muß ich mir besorgen. Was mir noch 
gerade einfiel: Ich könnte ja auch mehrere Dioden in Reihe schalten, 
1N4181 habe ich gerade viele da - drei in Reihe vom Ausgang gegen Masse 
und drei in Reihe vom Ausgang gegen 5V - sollte mein Signal doch auch 
gut limitieren.. werde ich gleich testen. Oder Wird das Signal davon 
beeinträchtigt?

Autor: Bensch (Gast)
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> drei in Reihe vom Ausgang gegen Masse und drei in Reihe vom Ausgang gegen 5V

Also 6 in Reihe zwischen Vcc und Gnd ? Herzlichen Glückwunsch.....

Autor: Verwirrter (Gast)
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Tja, da hat Bensch irgenwie recht. Im Prinzip täte die Schaltung aber 
das, was Du willst, aber es kämen je nach Ausgangsimpedanz der Quelle 
Verzerrungen des Signals ins Spiel. Also noch mehr Dioden in Reihe? Dann 
doch Über-/Unterspannungen mit 2xSchottkydiode ableiten.

Autor: Aufnehmer (Gast)
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Also Clamp-Dioden sollen dann so sein, oder?

5V
 |
 --
 /\ D1
 |
Signal
 |
 --
 /\ D2
 |
GND

Wo ist da jetzt der Unterschied zu meiner Variante mit der Z-Diode oben? 
Ok, wenn D2 eine kleinere Flußspannung hat, dann kann das Signal nicht 
so negativ werden. Aber dafür kann das Signal auf 5V+Flußspannung 
wachsen, bei der Z-Diode aber nicht -> nur die untere Diode (D2) 
verwenden?

Autor: Verwirrter (Gast)
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Das geht schon so in Ordnung. Nur könnte evtl. noch ein Widerstand 
zwischen Quelle und den Dioden fehlen, damit VCC nicht angehoben werden 
kann. Die Clamp-Version hat in jedem Fall den Vorteil, dass im Bereich 
von 0-5V keine Verzerrungen erzeugt werden. Die Version mit Z-Diode ist 
da schon bedenklicher, da diese ja schon unterhalb von 4,7V leitet.

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