Hallo!
Ich steh' an.
Habe die Z-Dioden-Schaltung mit einer Z-Diode und positiven Spannungen
(zb Ue=10-20V) kapiert, sind allerdings 2 Dioden und negativen
Spannungen vorhanden, steig' ich aus.
Angabe: Schaltung lt. Skizze
Ue= -10~+10V
R1=100 Ohm
R2=680 Ohm
Uz=-4,7V (Dioden sind gleich)
T=20ms
Gesucht: Berechnen und zeichnen Sie die Ströme und Spannungen durch R1,
R2, Z1, Z2!
Meine Ergebnisse:
Ur2=-Uz=4,7V
-->Spannungsverlauf gleich mit dem der Dioden
Ur1=Ue-Ur2=5,3V ....das ist doch der MaxWert. Wie ist der Verlauf von
Ur1?
Nimmt Ur1 oder Ur2 schneller zu? Beide zusammen müssen ja wieder Ue
ergeben! O
Uz: positive Halbwelle: Uz1=0->10, folgt dem Verlauf von Ue bis 10V
Ir1=0,053A (max) Strom verlauf steigt mit Spannung
Ir2=0,006912A (max) Stromverlauf steigt mit Spannung
Iz1=0,04612A=konstant. Strom wird erst ab 4,7V durchgelassen, steigt in
dem Moment von 0 auf obigen Wert, hält sich bis Uz unter 4,7 fällt, dann
wieder 0.
neg.HW: wie pos. HW nur alles im negativen Bereich "gespiegelt"
Große Frage zum Abschluss:
In der Angabe steht ja auch Periodendauer T=20ms.
- Wie kann ich anhand dessen meine momentanen Ströme/Spannungen
ausrechnen?
Bsp.: bei 5V
Ue=Ur1+Ur2=I1*R1+I2*R2=5V => I1=?, I2=?
--> Wäre Ue=10V, dann könnte ich Ur2=4,7V einsetzen und hätte gleich
Ir1!
Könnte jemand einen Zeitverlauf aller Ströme und Spannungen bei dieser
Angabe hochladen??
DANKE!!!
>+ Idealisierung: ideale Dioden => Durchflussspannung Ud=0
Was soll denn daran idealisiert sein? Ud=0 ist doch vollkommen
idiotisch. Idealisiert wäre es, wenn du eine konstante Flußspannung von
0,7V annimmst.
Sag mal, lernt ihr auf der Schule überhaupt noch etwas??
>Könnte jemand einen Zeitverlauf aller Ströme und Spannungen bei dieser>Angabe hochladen??
Mein Tipp: Simuliere das mit TINA von Texas Instruments. Ist umsonst und
brauchst du später in der einen oder anderen Form sowieso...
Jutta schrieb:>>+ Idealisierung: ideale Dioden => Durchflussspannung Ud=0>> Was soll denn daran idealisiert sein? Ud=0 ist doch vollkommen> idiotisch. Idealisiert wäre es, wenn du eine konstante Flußspannung von> 0,7V annimmst.
Bor Leute! Was ist wichtiger zum Verständnis von Dioden und zum Zeichnen
von Zeitdiagrammen? Dass die Diode nicht konstant 0, sondern konstant
0,7V Flussspannung hat, oder das "Ventilverhalten"?
Selbst bei Leistungselektronik im Studium haben wir das so gemacht.
> Sag mal, lernt ihr auf der Schule überhaupt noch etwas??
Lass mich raten, damals war alles besser. Tja, daran erkennt man die
alte Generation.
>Bor Leute! Was ist wichtiger zum Verständnis von Dioden und zum Zeichnen>von Zeitdiagrammen?
Und was nützt dir dein Zeitdiagramm, wenn die Spannungen völlig falsch
sind?
>Dass die Diode nicht konstant 0, sondern konstant>0,7V Flussspannung hat, oder das "Ventilverhalten"?
Äh, "Ventilverhalten"? Seit ihr noch bei "Ventilverhalten" oder wollt
ihr schon was ausrechnen?
Es gibt doch überhaupt keinen Grund Ud=0 anzusetzen, wenn Ud=0,7V
Lichtjahre sinnvoller ist.
Simon K. schrieb:> Selbst bei Leistungselektronik im Studium haben wir das so gemacht.
Da hat man ja auch deutlich größere Spannungen, sodass der Fehler bei
dieser Näherung nicht weiter schlimm ist...
> >+ Idealisierung: ideale Dioden => Durchflussspannung Ud=0> Was soll denn daran idealisiert sein? Ud=0 ist doch vollkommen> idiotisch. Idealisiert wäre es, wenn du eine konstante Flußspannung von> 0,7V annimmst.
Und warum ist 0,7V sinnvoller als 0V? Eine Ideale Diode ist doch, wenn
sie in Durchlassrichtung einfach durch-lässt und in Sperr-Richtung eben
sperrt.
Es gibt ja noch andere Diode (z.B. Schottky-Diode, Germanium-Dioden,
SiC-Dioden), die haben auch nicht 0,7V.
Also entweder rechnet man idealisiert, also mit 0V oder mit einem
reellen Wert aus dem Datenblatt, das ist aber oftmals nicht 0,7V.
>Und warum ist 0,7V sinnvoller als 0V? Eine Ideale Diode ist doch, wenn>sie in Durchlassrichtung einfach durch-lässt und in Sperr-Richtung eben>sperrt.
"Ideal" heißt hier: "Ein idealisierter Wert, mit dem sich einfacher
rechnen läßt".
Natürlich trifft eine konstante Durchlaß-Spannung von 0,7V nicht die
Realität, weil der Spannungsabfall ja vom fließendem Strom abhängt. Aber
noch viel verkehrter wäre es, eine Durchlaßspannung von 0V anzunehmen.
Ganz einfach: In einer Näherungsrechnung nimmt man an, daß an der
Reihenschaltung aus zwei antiseriell geschalteten 4,7V Zenerdioden eine
Spannung von 5,4V = 4,7V +0,7V abfällt. Eine Spannung von 4,7V wäre
falsch, weil das den in Durchlaßrichtung gebiasten pn-Übergang der
zweiten Z-Diode unberücksichtigt ließe.
>Es gibt ja noch andere Diode (z.B. Schottky-Diode, Germanium-Dioden,>SiC-Dioden), die haben auch nicht 0,7V.
Bei den Zenerdioden soll es sich aber wohl um ganz gewöhnliche
Silizium-pn-Übergänge handeln.
>Z.Dioden haben aber typisch nicht 0,7V sondern 0,9V!
Das ist richtig. Aber wenn man idealisiert, nimmt man für einen
pn-Übergang üblicherweise 0,7V an. Schon bei ganz gewöhnlichen
Silizium-Dioden gibt es hier ja schon beachtliche Unterschiede und
Flußstromabhängigkeiten.
Jutta schrieb:> TINA von Texas Instruments. Ist umsonst und> brauchst du später in der einen oder anderen Form sowieso...
Diese Aussage disqualifiziert dich ja sowieso schon. So eine Schaltung
simulieren? Hast du eigentlich irgendetwas in der Schule gelernt?
Jutta schrieb:> "Ideal" heißt hier: "Ein idealisierter Wert, mit dem sich einfacher> rechnen läßt".
Falsch. Ideal heißt im Falle der Flussspannung von Dioden, dass diese
nicht vom Strom abhängt. Wie war das nochmal was man heute in der Schule
lernt?
Jutta schrieb:> Natürlich trifft eine konstante Durchlaß-Spannung von 0,7V nicht die> Realität, weil der Spannungsabfall ja vom fließendem Strom abhängt. Aber> noch viel verkehrter wäre es, eine Durchlaßspannung von 0V anzunehmen.
Diese Aussage zeigt eigentlich nur, dass du die Diode nicht vollständig
verstanden hast.
Jutta schrieb:> Das ist richtig. Aber wenn man idealisiert, nimmt man für einen> pn-Übergang üblicherweise 0,7V an. Schon bei ganz gewöhnlichen> Silizium-Dioden gibt es hier ja schon beachtliche Unterschiede und> Flußstromabhängigkeiten.
Oder 0.5V 0der 0.9V. Der PN-Übergang hängt ja u.a. auch von der
Kristallrichtung, dem Dotiermaterial und der Dotierkonzentration ab. Wie
schaut das bei LEDs aus? Da ist dann erst ab ca. 1.5V was mit
Durchflussspannung.
However, diese ganze Diskussion hilft dem TE nicht. Die Z-Diode sorgen
eigentlich nur dafür, positiv wie negative Spannungen auf die Z-Spannung
der Dioden zu stabilisieren (unter Vernachlässigung der Flussspannung
der Dioden == Idealisierung der Dioden ;))
@Michael: Eigentlich hatte Jutta als Damals-war-alles-besser-Fraktion
nur was zum motzen über die heutigen achso dummen Schüler (und zwar
ALLE) gesucht.
Siehe auch:
Beitrag "Re: Alternative für dieses Bauelement?"
;-)
PS: Da viele Leute jüngerer Generation hier unterwegs sind, würde ich
sparsam mit solchen Sachen umgehen...
>Diese Aussage zeigt eigentlich nur, dass du die Diode nicht vollständig>verstanden hast.
Jetzt hast du es mir aber so richtig gegeben...
>However, diese ganze Diskussion hilft dem TE nicht.
Ok, welchen Spannungsabfall würdest denn du jetzt annehmen über den
beiden Zenerdioden? 4,7V + 0V, 4,7V + 0,7V, 4,7V + 0,9V oder 4,7V + xV?
Jutta schrieb:>>However, diese ganze Diskussion hilft dem TE nicht.>> Ok, welchen Spannungsabfall würdest denn du jetzt annehmen über den> beiden Zenerdioden? 4,7V + 0V, 4,7V + 0,7V, 4,7V + 0,9V oder 4,7V + xV?
Mit der Idealisierung natürlich 4,7V + 0V. In Echt 4,7V + 0,x V.
Jutta schrieb:> Ist aber nicht dein Ernst, oder?
Stört dich wirklich nur die Flussspannung von 0V? Dann zitiere ich doch
mal den Tietze-Schenk, vielleicht aktzeptierst du ja den:
Tietze-Schenk Halbleiter Schaltungstechnik, 5. Auflage (1980!!), Kapitel
3, Seite 23:
>Dioden sind Halbleiter, die den Strom bevorzugt in einer Richtung fließen lassen.>Ihre beiden Anschlüsse heißen Anode A und Kathode K. Abb. 3.1 zeigt das>Schaltsymbol. Legt man eine positive Spannung Uak > 0 an, wird die Diode in>Durchlassrichtung betrieben. Bei negativen Spannungen Uak < 0 sperrt die Diode.
Soviel dann auch gleich mal zum Thema "Damals war alles besser" ;)
Komm schon Michael, kneif nicht. Welchen Spannungsabfall würdest du
jetzt annehmen über den beiden Zenerdioden? 4,7V + 0V, 4,7V + 0,7V, 4,7V
+ 0,9V oder 4,7V + xV?
Jutta schrieb:> Komm schon Michael, kneif nicht. Welchen Spannungsabfall würdest du> jetzt annehmen über den beiden Zenerdioden? 4,7V + 0V, 4,7V + 0,7V, 4,7V> + 0,9V oder 4,7V + xV?
Was soll der Mist? Mit der in der Aufgabe gegebenen Idealisierung ist
die Frage überhaupt keine Frage mehr, sondern eindeutig...
Willst du jetzt die Aufgabe lösen oder willst du auf deine 0,7V mehr
bestehen?
"Diskussionen" wie im Bundestag, bzw. entsprechenden nächtlichen
Ausschusssitzungen ...
>> Einfach Z-Diodenspannung von 4,7 V + Durchlassspannung von 0,8 V nehmen ?!
>Was soll der Mist? Mit der in der Aufgabe gegebenen Idealisierung ist>die Frage überhaupt keine Frage mehr, sondern eindeutig...
Aha, dann schau mal hier:
http://www.elektrikforum.de/ftopic14358.html
Jutta schrieb:>>Was soll der Mist? Mit der in der Aufgabe gegebenen Idealisierung ist>>die Frage überhaupt keine Frage mehr, sondern eindeutig...>> Aha, dann schau mal hier:>> http://www.elektrikforum.de/ftopic14358.html
Ja schau, da steht nun 0.6V...ich bin mir ziemlich sicher, wenn wir
jedes Korn in die Waage werfen bekommen wir alle Spannungen von 0V bis
1V in 0.1V- Schritten zusammen.
Michael Köhler schrieb:> Ja schau, da steht nun 0.6V...ich bin mir ziemlich sicher, wenn wir> jedes Korn in die Waage werfen bekommen wir alle Spannungen von 0V bis> 1V in 0.1V- Schritten zusammen.
Sorry Michael, aber daß man für Si Gleichrichter Dioden vereinfacht 0,7V
annimmt, ist ja wohl schon seit 50J Stand der Technik (Ausser vieleicht
bei Werkstoffkundlern)
Und daß man bei 4,7V die ca. 0,7V einfach vernachlässigt, passiert nur
Physiker und Mathematikern, aber keinem Ing.
Wenn dir egal ist ob der Fehler für die Vereinfachung statt bei
vieleicht 3% dann 15% ist, dann nimm 0V.
Meine 2 Cent zu dieser ziemlich akademischen Diskussion, zumals nur um
Hausaufgaben ging und der TE wahrschinlich schon vergessen hat daß es
diesen Thread gibt!
Ein genereller Tipp:
Egal, was ihr berechnet, niemals 0V oder 0A annehmen. Immer einen
Leckstrom ud eine Verlustspannung ansetzen, sonst gibt es sowohl bei
Simulation als auch Rechung grosse Probleme, die Ergenisse zu
interpretieren, da oft genug nichts konvergiert.
Schon von der Betrachtung her ist es besser, eine Richtung ablesen zu
können, wie sich die Spannung mit veränderlichen Aussenparametern
verhält.
U.R. Schmitt schrieb:> Wenn dir egal ist ob der Fehler für die Vereinfachung statt bei> vieleicht 3% dann 15% ist, dann nimm 0V
Wenn man sich die Aufgabe genau anschaut dann kann man schnell dahinter
steigen, dass es dem Lehrenden um was anderes ging als den Fehler, ich
schätz immer noch, dass der Lernende hierbei lernen sollte, dass diese
Schaltung die Wechselspannung an R2 begrenzt. Der Wert für die
Flussspannung war ihm sicher nebenläufig. 0V hätte ich wohl auch nicht
genommen aber für das Schaltprinzip der Schaltung ist die Flussspannung
so interessant wie ein Wassertropfen im Kaffeebecher.
Ich bin Lehrer - und wenn Ich diese Aufgabe stellte, gäbe es etwas
Punktabzug für das Vernachlässigen der Vorwärtsspannung, der genaue Wert
(0,6V bis 0,9V) wäre eher unwichtig. Aber das ist natürlich
Geschmackssache.
Ich mag die Aufgabe jedenfalls und habe mir sie mal notiert :)
Philipp schrieb:> + Idealisierung: ideale Dioden => Durchflussspannung Ud=0
In der Aufgabe stand aber nichts von Idealisierung.
Also gebe ich Jutta recht. Es muss die Durchflußspannung der Diode auch
noch berücksichtigt werden. Ob die jetzt 0,6V oder 0,9V sind mag
dahingestellt sein. Ich persöhnlich würde mit 0,6V rechnen wollen.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Philipp schrieb:>> + Idealisierung: ideale Dioden => Durchflussspannung Ud=0>> In der Aufgabe stand aber nichts von Idealisierung.> Also gebe ich Jutta recht. Es muss die Durchflußspannung der Diode auch> noch berücksichtigt werden. Ob die jetzt 0,6V oder 0,9V sind mag> dahingestellt sein. Ich persöhnlich würde mit 0,6V rechnen wollen.
Wo steht denn der Text der originalen Aufgabe? Angenommen es geht um die
Aufgabe im 1. Post.
Simon K. schrieb:> Wo steht denn der Text der originalen Aufgabe? Angenommen es geht um die>> Aufgabe im 1. Post.
Ich kann mich nur auf den Text des TO beziehen, und da kann ich beim
besten Willen nichts erkennen, was auf Zenerdioden ohne eine
Schleusenspannung in Durchlassrichtung schliesen läßt. Die Original
Aufgabenstellung des Lehrers war ja nicht dabei.
Jedenfalls gehe ich davon aus das der TO vergessen hat die
Schleusenspannung zu berücksichtigen.
Ralph Berres
Z-dioden-2.jpg
(120 KB)
