Elektronik, Schaltung



  • Hallo.

    Ich habe Probleme mit folgender Schaltung. Es ist eine alte Klausuraufgabe.

    klick

    Die beiden Dioden seine technisch ideal mit Knickspannung U_D = 0,7V.
    Zum Zeitpunkt 0 ändert sich der Strim i_0 von 0 auf i_0(t) = (8mA/ms)*t. Kondensator C sei für t<0 ungeladen.

    Aufgaben:
    a) Bestimmen Sie qualitativ das zeitliche Verhalten des Netzwerks bis zu dem Moment T2, zu dem D2 leitend wird.
    (Hinweis: Unterteilen Sie den zeitlichen Verlauf in sinnvolle Zeitabschnitte, ermitteln Sie das Bauelementverhalten in den jeweiligen Zeitabschnitten bis zu T2. Der Strom wird durch den Zusammenhang i_c = C * du_c/dt bestimmt)

    b) Bestimmen Sie anhand der gegebenen Dimensionierungswerte die Zeitpunkte des Übergangs zwischen den in a) ermittelten Zeitabschnitten.

    Meine Lösung (mit Fragen):
    D2 wird erst leitend, wenn u_c=0,7. Für den Anfang ist also nur die linke Masche zu betrachten. Dann ist i_c = i_0 (korrekt? wie verhält sich eine technisch ideale Diode in Reihe mit einer Stromquelle? Wird jeder Strom in Durchlassrichtung einfach durchgelassen bei einem Spannungsabfall von U_D=0,7V ?)

    Der Spannungs-Strom Zusammenhang i_c = C * du_c/dt wird nun nach u_c umgeformt
    u_c(t)=1/C_0tic(t)dtu\_c(t) = 1/C * \int\_0^t i_c(t') dt'
    Mit i_c(t') = i_0(t') = 8*t' ergibt sich
    u_c(t) = 1/C * 8\*t^2/2 = 4\*t^2/C

    Damit lässt sich T2 bestimmen, der Zeitpunkt zu dem D2 leitend wird.
    4t^2/C = 0.7
    für t = sqrt(C
    0.7/4)
    Das ergibt für gegebenes C einen Wert T2 = t = 5.916 * 10^(-3)s

    Ok, mir kommt das alles sehr seltsam vor. Meine Lösung ist bestimmt total falsch. Oder? So fließen die Werte von R1 und R2 nicht in die Rechnung ein, D1 wird nicht weiter beachtet, es gibt nur einen Zeitabschnitt. Was will der Elektroniker überhaupt mit "qualitativem" Verhalten? Sollte ich nicht rechnen und nur eine grobe Skizze malen?

    Thx



  • <ist sehr unübersichtlich geworden>
    nun, vermutlich soll man im ersatzschaltbild für die diode angesichts des großen stroms einfach den differentiellen widerstand weglassen- der wird nämlich sehr schnell sehr klein.
    müßte ich die aufgabe bearbeiten, würde ich wahrscheinlich einfach D1 durch einen kurzschluß ersetzen 🙂
    (nich hauen, wenns falsch ist)

    ach ja, und den ausdruck "qualitativ" verstehst du genau richtig. die antwort auf diese aufgabenstellung ist einfach ein sätzchen mit "der kondensator wird geladen und die an ihm anliegende spannung steigt, bei den ohmschen widerständen ändert sich nix, diode X schaltet durch, wenn an OP Y der zustand Z eintritt usw.". also nix konkretes ausrechnen (denn dazu ist ja der zweite aufgabenteil in deinem beispiel dran).


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