Mithilfe dieser Schaltung will ich eine stabile Ausgangsspannung haben (ich weiß, dass dies mit Operationsverstärkern besser funktioniert als Einsverstärker, möchte es aber gerne mit Kondensatoren machen um die Funktionsweise besser zu verstehen) Ich vermute mal, dass es so funktioniert: Die Kondensatoren sollen eine möglichst hohe Kapazität haben, damit die Spannungsänderung bei unsymmetrischer Belastung sehr gering ist. Die Parallelschaltung aus den 100kOhm Widerständen und den Kondensatoren entscheiden darüber, welche Spannung an der unsymmetrischeb Last (hier 1kOhm und 2kOhm) abfällt. Für sehr hohe Frequenzen werde die Kondensatoren näherungsweise einen Kurzschluss darstellen. Aber wird dann der gesamte Strom nicht durch die Kondensatoren fließen sodass garkeine Spannung mehr abfällt? Hier ist mein Verständnisproblem. Bitte um Hilfe ! :) Vielen Dank im Voraus!
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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: > Ich hoffe, dass ich das nun richtig verstanden habe. Nein. Es ist einfach so, dass die Schaltung gleichspannungsmäßig auch ohne Kondensatoren "funktioniert". Und wenn sich statisch etwas verändert, dann bewirken die Kondensatoren ebenfalls nichts. Sie beginnen dann zu wirken, wenn ein Wechselstrom fließt. Denn in den Kondesatoren ist Energie gespeichert, die dann abgegeben wird. Das wird dann Pufferkondensator genannt und kann mit ganz traditionellen Filter-Formeln berechnet werden...
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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?
HildeK schrieb: > Er hat in seinem Schaltbild eine Wechselspannungsquelle gezeichnet. Uuuups. Student89 schrieb: > Meine Ideen was die Kondensatoren bewirken ... Ja, das stimmt alles. Tut aber für die Schaltplanskizze nichts zu Sache... > Meine Ideen was die Kondensatoren bewirken: Die Kondensatoren haben eine Impedanz, die von der Frequenz abhängt. Und dann kannst du mit dieser Impedanz und den parallel geschalteten Widerständen eine Ersatzimpedanz ausrechnen und mit ein wenig Algebra den komplexen Spannungsteiler und damit die Spannungsverhältnisse und Stromverläufe ausrechnen.
Lothar M. schrieb: > HildeK schrieb: >> Er hat in seinem Schaltbild eine Wechselspannungsquelle gezeichnet. > Uuuups. er hat einfach einen kapazitiven Spannungsteiler (mit ohmschen Anteilen) gebaut und nun? HildeK schrieb: > Was > er wirklich hat und will, bleibt noch etwas nebulös. eben, ich wüsste nicht was man da antworten soll.
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Student89 schrieb: > Mithilfe dieser Schaltung will ich eine stabile Ausgangsspannung haben Was soll denn die Ausgangsspannung sein? Student89 schrieb: > Ich will doch nur verstehen, wie die LAST etwas abbekommen kann Was für eine Last? Da ist weder eine Last eingezeichnet noch ein Spannungspfeil für die "Ausgangs" Spannung.
Student89 schrieb: > Ich vermute mal, dass es so funktioniert: Die Kondensatoren sollen eine > möglichst hohe Kapazität haben, damit die Spannungsänderung bei > unsymmetrischer Belastung sehr gering ist. Die Parallelschaltung aus den > 100kOhm Widerständen und den Kondensatoren entscheiden darüber, welche > Spannung an der unsymmetrischeb Last (hier 1kOhm und 2kOhm) abfällt. > > Für sehr hohe Frequenzen werde die Kondensatoren näherungsweise einen > Kurzschluss darstellen. Aber wird dann der gesamte Strom nicht durch die > Kondensatoren fließen sodass garkeine Spannung mehr abfällt? Hier ist > mein Verständnisproblem. Oje. Wie sollte ein Kondensator ein Kurzschluss ein, dann könnte man ihn nie aufladen. Ein auf 5V aufgeladener Kondensator wird doch nicht plötzlich entladen, bloss weil ich 1MHz Wechselspannung anlege. Der bleibt natürlich auf 5V. Nur die Wechselspannung wird stark belastet als ob er ein 0,xx Ohm Widerstand nach +5V wäre, und wenn die Wechselspannung dann selbst bei Belastung in der Spannungshöhe einbricht, dann ist sie eben gut weggefiltert. Die Schaltung hilft also gegen ungleichmässige Gleichstrombelastung gar nicht, da verschiebt sich durch die Belastung die Spannung bei dir auf 1/3 oben und 2/3 unten, GND wird also durch 1k/2k angehoben, die Elkos kannst du bei Dauerbelastung ignorieren, sie haben da keinen Effekt, die 100k sind gegenüber der 1k/2k zu gross um auszuhelfen. Die grossen Elkos wirken nur bei Wechselstrombelastung, deren positive und negative Anteile absolut identisch sind, wie das bei Audiosignalen und anderen gleichspannungsfreien Signalen der Fall ist. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2
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 ...)
Student89 schrieb: > Anscheinend haben viele diesen Beitrag garnicht gelesen Man braucht eigentlich gar nichts zu lesen, um zu sehen, daß die gezeigte Schaltung nicht funktioniert! Jedenfalls nicht, um am Ausgang einen OP oder ähnliches mit Gleichspannung zu versorgen, denn die Spannungsquelle ist eine Wechselspannungsquelle, und nur mit Widerständen und Kondensatoren wird da keine Gleichspannung draus!
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.
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