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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik diodenschaltung, spannungsberechnung über widerstand


Autor: Norbert47 (Gast)
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hallo,

die folgende Schaltung sei gegeben: U beträgt 3.3V, R1 = 100k, R2=20k

Die Spannung UR1 beträgt somit ca 2.6V (z.B. durch Überlagungssatz)

Meine Frage ist nun, wie kann ich die Spannung über R2 berechnen?
Da ja die Diode D2 (1N4148) in Sperrrichtung geschalten ist...dazu muss 
ja der strom der durch D2 fließt bekannt sein. ich habe schon in 
Datenblättern geschaut, aber da waren nur Diagramme zum Vorwärtsstrom 
angegeben.
Oder kann man den Strom auch noch anders ermitteln?

mfg

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>ich habe schon in Datenblättern geschaut, aber da waren nur Diagramme >zum 
Vorwärtsstrom angegeben.

Na, dann schau mal hier:

http://www.fairchildsemi.com/ds/1N/1N4148.pdf

Sind so rund 10...15nA.

Kai Klaas

Autor: Norbert47 (Gast)
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hallo,

ahh..danke!
mhh..wenn es so ca. 10nA wären, so würde sich an R2 eine Spannung etwa 
von 0.2mV einstellen.
Ich habe die Schaltung gerade mit 2 Dioden 4148 auf eine 
Lochrasterplatine gelötet. Ich messe aber über R2 eine Spannung von ca. 
0.2V! Also Faktor 1000 mehr..Eingangsspannung habe ich so 3.7V und UR1 
ist 3,1V..die Spannung über D2 ist 2,8V...

Autor: Alter Hase (Gast)
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Ich habe das mal mit LTSpice simuliert, komme auf
2,5nA und 50,5µV an R2.
Die Datei "2_dioden.asc" für's LT-Spice im Anhang.
LTSpice gibt's kostenlos auf der Webseite von linear.com.

Autor: Norbert47 (Gast)
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ja..habe mir grad das auch über ltspice angeschaut...also ich weiß jetzt 
auch nicht! habe auch meine schaltung nochmals kontrolliert und die 
passt auch soweit..habe auch mal jetzt den strom gemessen, der in D2 
reinfließt..habe da 10uA gemessen.

habe auch mal eine andere diode genommen...genau das gleiche verhalten..

Autor: mhh (Gast)
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Norbert47 schrieb:
> Da ja die Diode D2 (1N4148) in Sperrrichtung geschalten ist...

Ist das eine Hausaufgabe? Wenn ja, soll als Antwort sicherlich
> UR2=0V, weil Diode sperrt < rauskommen. Sperrströme sind vom Diodentyp, der 
Temperatur etc. zu abhängig, als daß sie hier Berücksichtigung finden sollten.

Autor: Norbert47 (Gast)
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nein, ist keine hausaufgabe!

das ist nur ein teil einer gesamtschaltung...

es ist so:
was hier U ist, soll die Spannung eines Ausgangsports von einem 
Mikrocontroller sein. Die Spannung an UR1 geht an den SHDN/ Pin eines 
LT1763. D.h. der Controller hält seine Spannungsversorgung über einen 
Ausgang selber.
R2 ist ein Widerstand eines Spannungsteilers. Diese Spannung geht auch 
an einen Eingangspin des Mikrocontrollers.
Über einen Spannungsimpuls wird nun über D2 ebenfalls der Ausgang des 
LT1763 eingeschaltet und somit der Mikrocontroller, der sich dann über 
D1 selbst "hält".
Bleibt nun aber die Spannung an UR2 so groß, dass immer "High" erkannt 
wird, kann man einen nachfolgenden Impuls nicht mehr erkennen. Deswegen 
muss nach einem Impuls am Eingang die Spannung soweit abfallen, dass der 
Mikrocontroller ein "Low" erkennt und auf einen nächsten Impuls 
reagieren kann...

Autor: mhh (Gast)
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Also sind die Absolutwerte egal, nur High und Low müssen eindeutig sein?

Dann nimm einen NPN-Kleinleistungs-Transistor mit kurgeschlossenem 
Basis-Emitter-Anschluss als Diodenersatz. Das hat einen wesentlich 
geringeren Sperrstrom als die 1N4148.

Autor: Alto (Gast)
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was bringen dir denn die Spannungen oder Ströme zu rechnen. Wie oben 
bereits gut erkannt gehts dir ja um die Abolute werte die Diode D2 ist 
in Sperrrichtung geschaltet also sie wirkt nur wenn am Port X (U) Low 
pegel anliegt und basta, sonst ist die Diode Sperrrichtung. So etwas 
wirklich zu messen ist nicht einfach mann bedenke Toleranzen und 
Temperatur abhängigkeit. Manches mal muss man auch ein bißchen denken, 
bei nA ströme würdest du durch das Meßgerät die Schaltung auf jeden Fall 
beeinflußen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Ich habe die Schaltung gerade mit 2 Dioden 4148 auf eine
>Lochrasterplatine gelötet. Ich messe aber über R2 eine Spannung von ca.
>0.2V!

Dann machst du irgend etwas falsch. Scheint Licht oder irgend eine 
Strahlung (z.B. Wärme!) auf die durchsichtigen Glasdioden? Wenn ja, kann 
sich der Sperrstrom drastisch erhöhen.

Kai Klaas

Autor: HildeK (Gast)
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Alter Hase schrieb:
> Ich habe das mal mit LTSpice simuliert, komme auf
> 2,5nA und 50,5µV an R2.

Füge mal die Direktive .temp 100 ein.
Dann sind es schon fast 10mV. und bei 165° wären wir dann bei rund 
200mV. Vielleicht hat er den Lötkolben noch dran :-).

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