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Verhalten einer Diode im Netzwerk


 
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Aikira



Anmeldedatum: 30.12.2009
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: Mo März 29, 2010 6:23 pm    Titel: Verhalten einer Diode im Netzwerk Antworten mit Zitat

Hallo,
Ich habe eine Frage zu Dioden. Als Beispiel soll folgende Aufgabe dienen:
http://s3.directupload.net/file/d/2113/b7n37f4q_jpg.htm

Ich habe zuerst versucht die Stromquelle in eine Spannungsquelle umzuwandeln. Da hatte ich 2V raus und die Spannungsquelle müsste dann nach "links" zeigen zum R2, der dann in Reihe liegen sollte.
Mein Ziel war es nun die Spannung über R3 rauszukriegen, da die Diode parallel liegt und dort die selbe Spannung anliegen müsste. Jedoch habe ich immer ~3 Volt errechnet und das kann ja schonmal garnicht stimmen.

Mein 2. Versuch war es alle Ströme auszurechnen, doch bin ich bei der Knotengleichung nicht weitergekommen. Wenn ich in dem Bild den oberen Knoten betrachte, wie teilt sich da der Strom auf? ich kann keine Stromteilerregel oder dergleichen benutzen, da ich nicht weiß was die Diode hier macht bzw wie sie sich überhaupt verhält.

Da habe ich zur Zeit noch große Probleme mit und ich hoffe ich kann mir hier etwas Wissen aneignen.
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isi1
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Beiträge: 2078
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: Di März 30, 2010 8:43 am    Titel: Re: Verhalten einer Diode im Netzwerk Antworten mit Zitat

Aikira hat Folgendes geschrieben:
Da habe ich zur Zeit noch große Probleme mit und ich hoffe ich kann mir hier etwas Wissen aneignen.

Die Lösung ist die bekannte Serienschaltung aus R und Diode, Aikira:

1. Berechne aus der Schaltung (ohne Diode) eine Ersatzquellel
a) Innenwiderstand Ri = R3 || (R1+R2)
b) Leerlaufspannung UL = (Uo+Io*R2)*R3/(R1+R2+R3)

2. Belaste die Ersatzquelle mit der Diode (grafisch oder durch Näherungsrechnung)
In Deinem Fall musst Du von UL aus die Ri-Gerade zeichnen,
der Schnittpunkt mit der Diodenkennlinie ist Deine Lösung.
Diese Handhabung findest Du in vielen Lehrbüchern / Foren

3. Jetzt kannst Du rückwärts alle Ströme und Spannungen der Schaltung errechnen.

_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
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Aikira



Anmeldedatum: 30.12.2009
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: Di März 30, 2010 6:29 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Danke schonmal dafür isi1,
Wird das dann generell so gerechnet das man Dioden "weglässt" und mit einer Ersatzquelle berechnet?

Zum Beispiel wenn wir ein Netzwerk hätten mit einer Stromquelle und einer Diode. Dann ist die Diode parallel zu dem Widerstand, der wiederrum parallel zur Stromquelle ist. Nun kann ich nicht irgendwas mit Stromteiler o.ä machen richtig? Ich dachte zuerst einmal das ich die Diode quasi wie ein Kabel verhält und dort der ganze Strom drüber "will", was anscheinend eine etwas seltsame Vorstellung ist?

Und noch eine kleine Frage zu meiner 1. Aufgabe. Ist es nicht mögliche die Spannung über R3 auszurechnen um zu sehen wieviel Spannung an der Diode anliegt? Dann könnte ich den Strom über das Diagramm ablesen. Das ist mir noch unklar Sad
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isi1
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Anmeldedatum: 13.03.2007
Beiträge: 2078
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: Di März 30, 2010 8:04 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Aikira hat Folgendes geschrieben:
Danke schonmal dafür isi1,
Wird das dann generell so gerechnet das man Dioden "weglässt" und mit einer Ersatzquelle berechnet?
Ja, Aikira, wenn nur eine Diode da ist.
Nein, wenn mehrere in verschiedenen Zweigen sind.
Aikira hat Folgendes geschrieben:
Ich dachte zuerst einmal dass sich die Diode quasi wie ein Kabel verhält und dort der ganze Strom drüber "will", was anscheinend eine etwas seltsame Vorstellung ist?
Die lineare Überlagerung bringt nur bei linearen Bauelementen richtige Ergebnisse. Das ist hier das Problem. Bei mehreren nichtlinearen Bauteilen führt meistens nur die Simulation zum Ziel.
Aikira hat Folgendes geschrieben:
Und noch eine kleine Frage zu meiner 1. Aufgabe. Ist es nicht mögliche die Spannung über R3 auszurechnen um zu sehen wieviel Spannung an der Diode anliegt? Dann könnte ich den Strom über das Diagramm ablesen. Das ist mir noch unklar Sad
So ungefähr(nur mit Ri): Das habe ich oben im Prinzip vorgeschlagen: Leerlaufspannung UL (an R3) und zusätzlich den Innenwiderstand Ri.

Was bekommst Du jetzt heraus?

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Aikira



Anmeldedatum: 30.12.2009
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: Do Apr 01, 2010 11:09 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ja ich hatte jetzt 3.08333V raus, was ich vorher auch schonmal raus hatte. Doch wusste ich nicht da noch nicht das ich mit UL/Ri = 172µA (waren das glaub) ich eine solche Kennlinie "zeichnen" muss Razz
Mit dem Diagramm komm ich nun tatsächlich auf den Strom ~145µA Very Happy

Danke isi1
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