OPV mit Zener Diode, Kennlinie zeichnen, HILFE!

[akya (Gast)]

Hallo,

ich habe folgendes Problem bei der unten stehenden Aufgabe:

Gegeben ist die folgende OPV-Schaltung. Zeichnen sie Ua=f(Ue).

Kann mir jemand ein paar Tipps geben, wie ich die Aufgabe bewältigen 
kann. Ich habe auch die Lösung beigefügt, weiss aber nicht wie man 
darauf kommt.

[... (Gast)]

Nun wird das aber Zeit. Das WE ist bald zu Ende ;-)

[Michael (Gast)]

akya schrieb:
> Kann mir jemand ein paar Tipps geben, wie ich die Aufgabe bewältigen
> kann.

Guck dir mal die Kennlinie einer einzelnen Zenerdiode an (und auch 
gleich das richtige Schaltzeichen).
Dann malst du dir die Kennlinie den Zusammenschaltung der beiden Dioden 
auf. Und wenn du dann noch weißt, was ein gegengekoppelter OP macht, 
wenn er es nicht mehr schafft, die Spannung von "+"- und "-"-Eingang 
gleich einzustellen, hast du alles für die Gesamtkennlinie zusammen.

[Christian L. (cyan)]

Ersteinmal muss man sich überlegen, wie sich die Z-Dioden verhalten. In 
Sperrrichtung werden diese leitend, wenn die Z-Spannung von 5,1V 
überschritten wird. In Flussrichtung arbeitet sie, wie eine normale 
Diode. Man nehme 0,7V an. Durch die antiserielle Schaltung beider Dioden 
liegt immer eine Diode in Sperr- und eine in Flussrichtung vor. Die 
Dioden begrenzen also die Spannungen kleiner -5,8V und größer +5,8V.
Die Ausgangsspannung des OPVs wird durch den Spannungsteiler halbiert. 
Wenn die Spannung an R2 im Bereich von -5,8V bis +5,8V bleibt haben die 
Dioden noch keine Wirkung, da sie noch nicht leiten. Dieser Bereich ist 
am Ausgang also Uaus=2*Uein. Somit arbeitet der OPV im Bereich Uein 
-5,8V bis +5,8V als Verstärker mit Verstärkung zwei.
Ist die Spannung am Eingang nun kleiner als -5,8V oder größer +5,8V 
werden die Dioden leitend und die Spannung U2 auf +-5,8V gehalten. Durch 
die hohe Leerlaufverstärkung wird die Differenz zwischen 
Eingangsspannung und konstanten +-5,8V verstärkt. Da die Rückkopplung 
nicht mehr funktioniert geht der Ausgang halt in die Sättigung des OPVs.

Somit ergibt sich der skizzierte Verlauf. Der Bereich von -5,8V bis 5,8V 
wird linear auf -11,6V bis +11,6V abgebildet, Werte unter -5,8V gehen in 
die negative Sättigung und Werte über 5,8V gehen in die positive 
Sättigung.

LG Christian

[akya (Gast)]

Vielen Dank für die rasche Antworten.