Schaltung mit 2 Zenerdioden < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:47 Mo 10.03.2008 | | Autor: | tedd |
| Aufgabe | Gegeben sei die folgende Schaltung mit 2 Zenerdioden und einem Widerstand:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Die Spannung [mm]u_a(t)[/mm] werde hochohmig abgegriffen.
Die Zenerdioden besitzen die folgende idealisierte Kennlinie:
[Dateianhang nicht öffentlich]
1)Bestimmen Sie die Kennlinie [mm]u_a/u_e.[/mm]
2)[mm]u_e(t)[/mm] betrage nun 4V. Bestimmen Sie die an den Bauelementen [mm]ZD_1[/mm], [mm]ZD_2[/mm] und [mm]R[/mm] umgesetzte Wirkleistung. |
Zu 1)
Also ich weis durch die Musterlösung, dass die Kennlinie von
[mm]u_a/u_e[/mm] so aussieht, dass sich zwischen einer Eingangspannung von -3 und +3 V, keine Spannung am Ausgang anliegt.
[mm]-3V<=u_e<=3V \Rightarrow u_a=0V[/mm]
bei [mm]u_e > 3V[/mm] steigt [mm]u_a[/mm] linear an und bei [mm]u_e < -3V[/mm] fällt [mm]u_a[/mm] linear ab.
Jetzt frage ich mich wie man zu diesem Ergebnis kommt.
Ist es dann einfach so zu erklären:?
Eine der 2 in reihe geschalteten Dioden ist in Sperrrichtung und die andere ist in Durchlassrichtung geschaltet- d.h. dass die Spannung [mm]|u_e|[/mm] größer der Summe der Sperrspannung und der Durchlassspannung beider Dioden sein muss. Also [mm]U_d[/mm] + [mm]U_s[/mm]
aber [mm]U_s=-2,3V[/mm] daher die Beträge?
Ich hab das jetzt alles etwas kompliziert geschrieben aber ist mein Gedankengang richitg?
Und da sonst nur ein Widerstand Parallel zu [mm]U_e[/mm] ist der steigt/fällt die Spannung die die DIoden "passiert" liner an/ab.
Zu 2)
Bei [mm]U_e=4V[/mm] habe ich [mm]U_a=1V[/mm]
Dann errechne ich mit dem Ohmschen Gesetz I
[mm]I=\bruch{U}{R}=\bruch{1V}{100\Omega}=10mA[/mm]
für [mm]P_R=U_R*I_R=1V*10mA=10mW[/mm]
Die restliche Spannung, also 3V fällt an den beiden Zenerdioden ab. Und zwar an [mm]ZD_1[/mm] 0,7V und an [mm]ZD_2[/mm] 2,3V
Dann ergibt sich für
[mm]P_Z_D_1=7mW[/mm]
und
[mm]P_Z_D_1=23mW[/mm]
Hauptsächlich geht es bei meiner Frage um Aufgabenteil 1. Wie man das nachvollziehen kann welche Spannung an [mm]u_a[/mm] anliegt.
Danke schonmal im vorraus,
tedd
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:45 Mo 10.03.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Bei 1 hast du recht, aber ich würde nicht mit dem Betrag argumentieren, sondern es für eine Richtung der Spannung, z. Bsp +3V zeigen, dann aus Symmetriegründen gilt es auch für -3V.
zu 2. Wie kommst du auf die Leistung an den Zenerdioden? ich sehe U*I, andererseits ist R=0 laut Diagramm. Also sieht das als Wirkleistung nicht gut aus.
irgendwie ist ja auch komisch, dass die Dioden mehr verbraten als der Verbraucher.
Aber so gut bin ich nicht, mit unrealistischen senkrechten Kennlinien.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:16 Di 11.03.2008 | | Autor: | chrisno |
Hallo Tedd,
was die 3V angeht, hast Du mehrere Möglichkeiten. Dein Weg ist in Ordnung, der von Leduart gefällt mir besser. Da kannst auch die Kennlinie einer Diode an der I-Achse spiegeln und so berücksichtigen, dass sie andersherum eingebaut ist.
Die Leistungsberechnung ist auch in Ordnung. Strom fließt, Spannung fällt ab, also wird es heiß.
|
|
|
|
