Frage zur bipolaren Spannungsversorgung mit Kondensatoren

Überleg dir mal wie die 100k parallel zu den 1k (2k) wirken.

Hallo,

sie sind ja eine Parallelschaltung und in einer Parallelschaltung ist 
der Gesamtwiderstand immer kliner als der kleinste Einzelwiderstand, 
sodass dieser nahezu als Kurzschluss wirkt. Nur ist mein 
Verständnisproblem folgendes:

Wenn die Kondensatoren nahezu als Kurzschluss wirken, wie kann es sein, 
dass ich da tatsächlich eine gut stabilisierte Spannung messe, die von 
der Last nahezu unabhängig ist? Die Kondensatoren bewirken ja 
tatsächlich etwas was ich nicht verstehe ...

Wenn die Kondensatoren als Kurzschluss wirken dürfte ja da garkeine 
Spannung abfallen ..

Student89 schrieb:
> Wenn die Kondensatoren als Kurzschluss wirken dürfte ja da garkeine
> Spannung abfallen ..



So.... Du schweigst nun ein bischen und nutzt das WE um Dich mit den 
Grundlagen der Bauteile zu beschäftigen.


Und wenn Du am Montag wieder kommst dann wirst Du über den Unsinn 
vielleicht schon ein bischen schmunzeln können den Du hier verkündest.


Weil jedes weitere Wort desavouiert Dich mehr als Du als angenehm 
empfinden wirst.

Grüße

MiWi

Hallo MiWi,

kannst du mich bitte aufklären? Ich will das wirklich gerne verstehen. 
Diese Spannungsversorgung mit Kondensatoren bereitet mir 
Verständnisprobleme.

Ich will doch nur verstehen, wie die LAST etwas abbekommen kann, wenn 
die Kondensatoren als Kurzschluss wirken bei hohen Frequenzen... das 
versteh ich nicht. Bei einem Kurzschluss wird der Strom nur diesen Pfad 
nehmen. Wie kommt etwas an der Last an?

Ich glaube ich hab es jetzt verstanden, vielleicht kann mir das jemand 
bestätigen:

Mit Kurzschluss ist gemeint, dass der Kondensator wie eine ideale 
Spannungsquelle wirkt und somit die Last speist. Der Kondensator stellt 
seine Ladung allerdings nur dann zur Verfügung, wenn aufgrund der 
unsymmetrischen Belastung an den Parallelwiderständen (links an der 
Quelle) sich eine andere Spannung einstellt. Wenn die Spannung steigt, 
nimmt der Kondensator Ladung auf, wenn die Spannung weniger wird bei 
unsymmetrischer Belastung, stellt der Kondensator (weil er sich dann 
entlädt) der Last seine Ladung zur Verfügung.

Ich hoffe, dass ich das nun richtig verstanden habe.

Student89 schrieb:
> Aber wird dann der gesamte Strom nicht durch die
> Kondensatoren fließen sodass garkeine Spannung mehr abfällt? Hier ist
> mein Verständnisproblem.

Ja, Kondensatoren werden immer niederimpedanter mit steigender Frequenz. 
Dazu Kurzschluss zu sagen, kann man in erster Näherung, im Detail ist 
das aber nicht korrekt.
Du hast zwei Kondensatoren in Reihe, es ergibt also einen kapazitiven 
Spannungsteiler. Wenn die Frequenz niedrig ist, dürften die beiden 
Widerstände R7, R8 das Teilerverhältnis weitgehend bestimmen. Bei hohen 
Frequenzen, wenn die Impedanz der Kondensatoren dann in den Bereich von 
R7, R8 kommt und noch weiter darunter geht, dann ergibt sich ein 
Teilerverhältnis, das deutlich von den Kondensatoren bestimmt wird. 
Diese sind für Wechselströme auch nur Widerstände.
Wenn deine Frequenz weiter steigt, dann wird eben der Querstrom durch 
die Kondensatoren immer größer, das Teilerverhältnis bleibt aber 
bestimmt von den Cs und Rs.
Es ist wie bei einem ohmschen Spannungsteiler: ob du einen 1k-2k-Teiler 
hast oder einen 1Ω-2Ω-Teiler ist egal. Das Teilerverhältnis ist das 
selbe. Die Ausgangsspannung auch, wenn die Quelle den Strom durch die 3Ω 
liefern kann.

Einen echten Kurzschluss durch die Cs erhältst du theoretisch erst bei 
f→unendlich (wenn dann die Kondensatoren sich noch als solche verhalten 
würden).

Lothar M. schrieb:
> Sie beginnen dann zu wirken, wenn ein Wechselstrom fließt.

Er hat in seinem Schaltbild eine Wechselspannungsquelle gezeichnet. Was 
er wirklich hat und will, bleibt noch etwas nebulös.

Ich versuche das mal wie folgt zu beschreiben:
Mit dieser bipolaren Quelle soll beispielsweise ein Operationsverstärker 
versorgt werden:

Meine Ideen was die Kondensatoren bewirken:

- Entstörkondensator: Wenn an den OP-Eingang impulsartige Funktionen 
gelegt werden, dann kann die Versorgungsspannung nicht direkt reagieren 
aufgrund der Leitungsinduktivität im ersten Moment, daher entladen sich 
die Kondensatoren und stellen so den nötigen Strom bereit.

- Pufferkondensator: Liefert längerfristig Strom, falls die 
Versorgungsspannung aus welchen Gründen auch immer nicht reagiert.

- Kondensator als niederimpedante Quelle: Wenn der OP-Ausgang 
unsymmetrisch belastet wird, dann wird sich die künstliche Masse 
zwischen den beiden Widerständen ebenfalls verschieben. Mit den hohen 
Kapazitätswerten wird sichergestellt, dass nach ic/C = dUc/dt die 
Spannung sich mit der Zeit wenig verändert, damit sich die künstliche 
Masse nicht stark verschiebt, und somit den nötigen Strom niederimpedant 
der Last zur Verfügung stellt. Während dieses Vorganges werden die 
Kondensatoren auch ständig über die Quelle wieder aufgeladen, sodass der 
Stabilisierungsvorgang kontinuierlich erfolgen kann.

Ist das so richtig?

Student89 schrieb:
> Mithilfe dieser Schaltung will ich eine stabile Ausgangsspannung haben

Um aus einer Wechselspannung eine stabile Ausgangsspannung zu erzeugen, 
verwendet man üblicherweise zusätzlich zu deiner Schaltung noch einen 
Gleichrichter. Der verbessert die Funktion wesentlich.

ch versuche das mal wie folgt zu beschreiben:
Mit dieser bipolaren Quelle soll beispielsweise ein Operationsverstärker
versorgt werden:

Meine Ideen was die Kondensatoren bewirken:

- Entstörkondensator: Wenn an den OP-Eingang impulsartige Funktionen
gelegt werden, dann kann die Versorgungsspannung nicht direkt reagieren
aufgrund der Leitungsinduktivität im ersten Moment, daher entladen sich
die Kondensatoren und stellen so den nötigen Strom bereit.

- Pufferkondensator: Liefert längerfristig Strom, falls die
Versorgungsspannung aus welchen Gründen auch immer nicht reagiert.

- Kondensator als niederimpedante Quelle: Wenn der OP-Ausgang
unsymmetrisch belastet wird, dann wird sich die künstliche Masse
zwischen den beiden Widerständen ebenfalls verschieben. Mit den hohen
Kapazitätswerten wird sichergestellt, dass nach ic/C = dUc/dt die
Spannung sich mit der Zeit wenig verändert, damit sich die künstliche
Masse nicht stark verschiebt, und somit den nötigen Strom niederimpedant
der Last zur Verfügung stellt. Während dieses Vorganges werden die
Kondensatoren auch ständig über die Quelle wieder aufgeladen, sodass der
Stabilisierungsvorgang kontinuierlich erfolgen kann.

Ist das so richtig?


Anscheinend haben viele diesen Beitrag garnicht gelesen, dort scheint 
alles zu stimmen und der Mittelpunkt muss hier ebenfalls stabilisiert 
werden. Besser funktioniert es natürlich mit einem Einsverstärker, aber 
diese Schaltung ist doch auch möglich.

Und die obige Argumentation kann ich garnicht verstheen. Wenn ein 
Kondensator eine sehr hohe Kapazität bei sehr hoher Frequenz hat, wird 
da selbstverständlich nach 1/jwC garkeine Spannung mehr abfallen.

Mir ging es einfach darum, die künstliche Masse hier zu stabilisieren 
und das mit den Kondensatoren (wenn auch nicht so geschickt wie mit 
einem Einsverstärker trotzdem möglich, so wie ich es jetzt verstanden 
habe ...)

Entschuldigt ... das ist mir jetzt erst aufgefallen. Selbstverständlich 
soll das eine Gleichspannungsquelle sein! Oh man ... jetzt seh ich das 
erstmal

Student89 schrieb:
> Und die obige Argumentation kann ich garnicht verstheen. Wenn ein
> Kondensator eine sehr hohe Kapazität bei sehr hoher Frequenz hat, wird
> da selbstverständlich nach 1/jwC garkeine Spannung mehr abfallen.

Wenn du einen Spannungsteiler aus zwei Kondensatoren machst, dann ist es 
eben ein Spannungsteiler, der die angelegte (Wechsel-)Spannung 
entsprechend des Kapazitätsverhältnisses aufteilt - solange die Quelle 
den Strom liefern kann.
Oder einfacher: zwei 1kΩ-Widerstände als Teiler bewirken das selbe wie 
zwei 1mΩ-Widerstände, nur dass eben ein erheblich größerer Querstrom 
fließt.

Wenn du allerdings eine künstliche Masse mit Widerstandsteilern erzeugen 
willst, dann sind zunächst R1 und R2 in deinem Eröffnungspost 
vernachlässigbar, weil sie durch R7 und R8 quasi überschrieben werden. 
Damit liegt dein GND nicht mehr in der Mitte, wie vermutlich gewünscht.
Es müssten also die Widerstände R1 und R2 sehr viel kleiner sein als die 
kleinsten Lastwiderstände. Bei der von mir vermuteten Anwendung wäre 
also eine aktive Schaltung besser. 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2

Und ja, die beiden Cs verbinden die drei Potentiale 
wechselspannungsmäßig miteinander. Wenn allerdings die Quelle einen 
Wechselanteil enthält, dann teilt sich der auf die obere und untere Rail 
je zur Hälfte auf (unabhängig von der Frequenz) und der Wechselanteil 
der Quelle wird mit der Serienschaltung aus C1 und C2 belastet.