Ich bin froh, dass die Welt einen Tyrannen weniger hat, allerdings hätte er so einen leichten Tod nicht verdient. Ein Strick hätte besser zu ihm gepasst.
Du setzt einfach beim y-t diagramm x=0 und beim y-x Diagramm t=0.
Dann sieht man den zeitlichen/räumlichen Teil
Weißt du, wie ein D-FF funktioniert?
Eigentlich solltest du das gelernt haben oder in deinen Unterlagen finden. Das sind leider absolute Basics.
du willst +/-3V auf +/-12V wandeln? Leider geht das nicht hervor...warum machst du die Umpolung nicht einfach über ein Relais ?
EDIT:
So hab ich es gemeint. Die ±3V verwendest du, um ein Relais zu schalten. Dieses polt die bereits vorhandene +12V Spannung auf ±12V um. Da brauchst du nicht mal einen Aufwärtswandler, denn du kannst ja vermutlich die 12V verwenden, die du schon hast.
Ist halt Murks, aber wenns nicht anders geht...
Das ist die näherungsweise Formel für eine (lange) Zylinderspule. Hilft dir das weiter?
Du hast die Knoten A, B, C, D
Alles in V gerechnet:
Ua=20V
Bleiben die Knoten B, C, D
Also brauchen wir 3 Gleichungen:
Knoten C:
(20-Uc)/1k = Uc/5k + (Uc-Ub)/2k
Super-Knoten Uq2:
(Uc-Ub)2k+(20-Ud)/5k=Ud/1k
Knoten B:
Ub = Ud+6
Das ergibt
Damit bist du ja fertig, denn es ist ja (trivial)
Frage d)
Die Leerlaufspannung Ucd' bei herausgenommener Verbindung ist
Ucd' = 20*(5/6-1/6) = 20*4/6=13.3333V
Wenn man Uq2=Ucd' =13.3333V wählt, wird der Strom I5 Null und damit klarerweise auch Pq2.
arithmetischer MW:
(7*3V - 3*5V)/10 = 0.6V
Gleichrichtwert :
(7*3V +3*5V)/10 = ...
Effektivwert:
So ein Mikro hat meist einen eingebauten JFET, mit R1 stellst du den Arbeitpunkt dieses FETs ein.
https://en.wikipedia.org/wiki/Electret_microphone
Nun ist aber zu beachten, dass der JFET die Spannungsschankungen des Elektret Kondensators in Stromschwankungen umsetzt: In erster Näherung verhält sich der FET nämlich wie eine spannungsgesteuerte Stromquelle. Die Aufgabe des nachfolgenden OPV Verstärkers ist es, die Stromschwankungen des Electrets in Spannungsschwankungen umzuwandeln. Das nennt man "Transimpedanzverstärker", denn die Verstärkung wird hier in V/A angegeben, was einer Impedanz entspricht.
Die Anordnung ist kein invertierender Verstärker, wie du annimmst, sondern eben ein Transimpedanzverstärker. Das ist nicht ganz das selbe, aber das Prinzip ist einfach: Der Signalstrom Is aus dem FET muss durch R2 fließen (der OPV hat ja sehr hohe Eingansimpedanz) und die Ausgangsspannung ist daher zunächst
Nun hat die durch den FET eingestellte Stromquelle den Innenwiderstand R1. Damit der Strom Is weitgehend gegen die virtuelle Masse am nicht invertierenden Eingang abfließt, darf nur ein kleiner Teil durch R1 abfließen. Die Bedingung ist, dass die Impedanz von C1 viel kleiner ist als R1. Damit legt man die untere Grez(kreis)frequenz fest:
Man wird diese mit etwa ~10Hz dimensionieren.
Die obere Grenzfrequenz wird durch die Parallelschaltung von C2 und R2 gegeben:
Die Übertragungsfunktion ist dann (mit der Antwort von Lutz28213 bin ich eigentlich nicht ganz einverstanden, und ich weiß auch nicht, wie er auf seine Beziehung C3/C2 kommt - das musst du aber evtl. mit ihm ausmachen)
mit
Der linke Faktor bestimmt die untere, der rechte die obere Grenzfrequenz.
Für Frequenzen zwischen unterer und oberer Grenzfrequenz wird das einfach wieder
Auf R2 normiert sieht das so aus:
Würde man die obere Grenzfrequenz nicht begrenzen, könnte die Schaltung aufgrund des Frequenzgangs des OPVs schwingen. Das wird in Büchern zur Halbleiter Schaltungstechnik beschrieben.
C5 ist dann bloß noch zur galvanischen Trennung mit der nächsten Stufe. Damit sich C5 auch entladen kann, dient wahrscheinlich R5; dieser wird etwa 100k bis 1M Ohm gewählt, ist aber eigentlich irrelevent für das Verständnis. Damit beim Zusammenschalten der Stufen kein allzu großer Stromstoß in C5 fließt, wird der Strom durch wahrscheinlich durch R4 begrenzt, dieser wird vermutlich nur ein paar 10 bis 100 Ohm betragen und ist denke ich ebenfalls irrelavant für das Verständnis. Kann auch sein, dass das mit Anpassung zu tun hat (Commodore64); mit Tontechnik kenne ich mich nicht aus...newcomer scheint da mehr zu wissen.
Erweiterte Antwort:
Der OPV verstärkt den Strom, der vom Mikrofon geliefert wird. Das Kleinsignal-Ersatzschaltbild des Mikros ist links oben im Bild: Is ist der Signalstrom, dieser soll in den Transimpedanzverstärker als Is' fließen und in eine Spanung umgewandelt werden. Da der OPV hochohmig ist, fließt der selbe Strom auch durch R2 (vernachlässigen wir mal C2 und C3). Die Ausgangsspannung ist daher
Die Verstärkung wird also (im Prinzip...) durch R2 vorgegeben.
Nun fließt aber ein Teil von Is durch R1 ab und steht nicht mehr als Eingangsstrom des Transimpedanzwandlers zur Verfügung. Wäre die Impedanz von C3 Null, wäre dies der Fall, denn Is sucht sich den Weg des kleinsten Widerstands gegen (die virtuelle) Masse. Man wählt daher C3 für die tiefsten Frequenzen noch ausreichend groß, dass man die Impedanz Xc3 gegenüber R1 vernchlässigen kann. Das führt auf eine untere Eckfrequenz: Hochpassverhalten
C2 bewirkt, dass die Transimpedanzverstärkung bei hohen Frequenzen kleiner wird, da ja R2||XC2 kleiner wird. Man dimensioniert die obere Eckfrequenz wieder so, dass das Ausgangs-Signal ab irgendeiner Frequenz ab sagen wir mal ~20kHz abgeschächt wird und dann mit zunehmender Frequenz kleiner wird: Tiefpassverhalten
Das kann man auch anders als beschrieben angehen: wie man es macht ist letztendlich Geschmackssache. Ich versuche Stern-Dreiecks Umwandlungen immer zu umgehen.
Hier kannst du durch einen kleinen Griff in die Trickkiste die Spannungsquelle in zwei einzelne links und rechts aufspalten (das ändert ja nichts)
und dann die Ersatzquellen bezüglich der Punkte A,B bestimmen:
Hier ist die linke Ersatzquelle:
die rechte detto.
Damit bestimmst du unmittelbar den Strom I15:
Das Potenzial an A ist dann
Somit ist alles bestimmt und du bist fertig.
Ich finde diese Vorgehensweise intuitiver als Gleichungen aufzustellen, da man sofort sieht, worauf es ankommt.Bei einem Gleichungssystem würde ich das nicht auf Anhieb erkennen.
Hätte wie von Lutz schon vorgeschlagen den Rückkopplungsblock zu einem Block zusammengefasst und dann den Summationspunkt des 3-Gliedes (rot) nach rechts (blau) verschoben:
Da kommt dann raus
Rechne aber nochmal nach - habs nur kurz überflogen.
EDIT:
Verschieben des einen Knoten nach rechts:
Und dann hat man das:
Natürlich beides. Beweise sehen aber i.A. etwas schludriger aus, als in der reinen Mathematik. Ich würde in den meisten Fällen auch nicht von Beweisen reden, sondern von Herleitungen. Da ist ein feiner Unterschied. Reines Rechnen mit Zahlen kommt wohl auch vor, aber dann geht es meist um Simulationen oder numerische Lösungsverfahren als das Einsetzen in eine simple Gleichung...
So eine Umformung macht manchmal Sinn, wenn es darum geht, einen Teil der Schaltung zu vereinfachen. Beispielsweise, wenn es darum geht, das Verhalten an den Klemmen A-B zu beschreiben und alles was links dran hängt, durch eine Schaltung zu ersetzten, die das selbe tut wie das Original.
Hier wurde einfach die Stromquelle mit dem Widerständen R3||R4 in eine äquivalente Spannungsquelle umgewandelt - weißt du, wie das geht?Jetzt kann man den Strom Iu jedenfalls direkt ablesen ohne viel zu rechnen - bei der Original-Schaltung hätte ich das nicht so schnell sagen können (und dann hätte ich sowieso wieder auf die rechte Variante umgeformt - wenn auch vielleicht nur gedanklich)
Das zweite ist nur umgezeichnet - ansonsten keine Änderung.
Für jede Kapazität C gilt:
Zum Zeitpunkt t=0.5s ist I= 0,184 mA
dU/dt=1.7V/0.5s = 3.4V/s
Daher ist C=0,184 mA/3.4V/s = 54.1 μF
Der Bremsweg ist die Fläche unter der Kurve von t=0 bis zum Stillstand
Die Beschleunigungszeit ist
Insgesamt:
Nachtrag 1:Die Fläche unter der Kurve (der Anhalteweg) ist
Wie man die Integrale ausrechnet setze ich mal voraus.
Nachtrag 2:Der zurückgelegt Weg s1 im ersten Teil (Reaktionszeit) ist
Die Geschwindigkeit im zweiten, linear abnehmenden Teil als Funktion der Zeit t ist
Die Zeit geht hier von
Also ist das entsprechende Integral s2
Das ergibt ausintegriert
Die Summe s1+s2 ist der Bremsweg:
Das ist wieder das Ergebnis von oben, das ich etwas schludrig hergeleitet habe - nun aber formal exakt. Das Ergebnis ist 120m.
wäre das Bild in Normallage, hätte ich mir das durchaus angesehen. So bekomme ich aber Nackenstarre.
Dei Z-Diode parallel zur Last und davor einen Vorwiderstand.
Normalerweise dimensioniert man durch die Z-Diode einen minmalen Strom Imin.
Der Widerstand wäre dann
Wir können näherungsweise Imin=0 annehmen, d.h. die Schaltung arbeitet an der Lastgrenze.
Das ergäbe
Allerdings würde hier die Ausgangsspannung einknicken, wenn die angegebene Last von 5W überschritten würde. In der Praxis würde man da eine Reserve berücksichtigen.
Du kannst R4,5,L zusammenfassen zu RL' (Parallelschaltung)
UL ist dann (Spannungsteiler):
Der Rest sollte klar sein.
Ich kann nicht rechnen. Obwohl ich Physik mit Auszeichnung studiert habe, versage ich manchmal, wenn ichj so einfache Dinge in der Öffentlichkeit rechnen soll, wie z.B. "wie viele Stunden und Minuten sind 105 minuten". Das ist echt peinlich, aber da hab ich oft eine totale Blockade.
Vf ist doch doppelt so groß wie Vi. Das Gas nimmt nach dem Öffnen des Ventils den doppelten Raum ein. Insofern sind deine Überlegungen falsch. Wäre es nicht seltsam, wenn sich die Entropie nicht vergrößerte, wenn es mehr Möglichkeiten gibt, die Moleküle im Raum zu verteilen?
Der Kurzschlussstrom dieses Zweipols bezüglich A-B ist
Das ergibt 3,75A.
Der Innenwiderstand (wenn man bei A-B hinein misst)
Ergibt 16 Ohm
Klar - du hast den Vorwiderstand vergessen.
Eien Led beginnt ab einer Schwellspannung (1,5 bis 2,5V je nach Farbe) stark zu leiten. Wenn man den Strom nicht begrenzt, passiert genau das.
