BRAUCHE HILFE BEI ELEKTROTECHNIK (WBE) AUFGABE?
Hallo,
ich studiere Elektrotechnik im ersten Semester und komme bei dieser Aufgabe nicht weiter und bräuchte dringend Hilfe!!!
3 Antworten
Die Aufgabe handelt von einer Schaltung mit einer Diode und einer Zenerdiode-ähnlichen Spannungsquelle, die dazu dient, die Ausgangsspannung zu begrenzen. Die Zenerspannungsquelle ist auf 5 Volt eingestellt, und die Diode hat eine Durchlassspannung von 0,7 Volt. Diese Schaltung sorgt dafür, dass, wenn die Eingangsspannung, die eine Sinuswelle ist, über diesen Wert von 5,7 Volt (also die Summe aus Zenerspannung und Durchlassspannung der Diode) steigt, die Diode leitend wird und die Ausgangsspannung auf 5,7 Volt begrenzt.
Was passiert also genau? Die Eingangsspannung, die eine Sinuswelle ist, schwankt im Laufe der Zeit. Wenn diese Sinuswelle einen Wert über 5,7 Volt erreicht, wird die Schaltung eingreifen und die Spannung auf genau diesen Wert begrenzen. Das bedeutet, dass Teile der Sinuswelle, die über 5,7 Volt hinausgehen würden, einfach abgeschnitten werden und stattdessen eine gerade Linie bei 5,7 Volt entsteht. Unterhalb von 5,7 Volt wird die Ausgangsspannung einfach der Eingangsspannung folgen, ohne dass die Schaltung eingreift.
Um das grafisch darzustellen, würdest du eine normale Sinuskurve zeichnen, aber immer wenn die Kurve über 5,7 Volt ansteigen würde, zeichnest du stattdessen eine horizontale Linie auf der Höhe von 5,7 Volt. Der Rest der Sinuskurve, der unter diesem Wert liegt, bleibt unverändert.
Das Endergebnis wäre eine Sinuskurve, die an den Spitzen abgeschnitten ist und bei 5,7 Volt eine gerade Linie bildet. Diese gerade Linie repräsentiert die begrenzte Ausgangsspannung der Schaltung.
Wenn die Eingangsspannung >5V ist sperrt die Diode und wird nicht leitend.
Die Diode ist dann in Flussrichtung gepolt wenn die Eingangsspannung kleiner als 5V ist.
Also das entspricht so nicht einer Zenerdiode.
Das Endergebnis wäre eine Sinuskurve, die an den Spitzen abgeschnitten ist und bei 5,7 Volt eine gerade Linie bildet.
eigentlich bei 4.3V
Berechne allgemein die Spannung an der Diode.
Du kannst die Diode hier als 0.7V Spannungsquelle mit der Spannung in Flussrichtung und einer idealen Diode ersetzen.
Nun gilt wenn die Spannung an der idealen Diode <=0V dann sperrt diese und du kannst den Zweig weglassen.
Wenn an der idealen Diode mehr als 0V sind ersetze die ideale Diode durch einen Kurzschluss.
Für diese beiden Fälle berechnest du dann ganz normal die Ausgangsspannung.
Um deine Übertragungsfunktion zu erhalten musst du natürlich bei 0V an der Idealen Diode auf die Eingangsspannunh rückrechnen und dann bekommst du eben eine Funktion der Form
Wenn Uin>U dann Uout=f1(Uin) sonst Uout=f2(Uin)
Wann beginnt die Diode zu leiten?
Du stellst die Maschengleichung auf
Für diesen Bereich ersetzt du die Diode durch eine Spannungsquelle - 0,7V .
Also ist dann
Andernfalls ist
Zusammengefasst:
