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Thema: Spannungsteiler mit Diode in Reihe zu Widerstand - Berechnung?

  1. #1

    Spannungsteiler mit Diode in Reihe zu Widerstand - Berechnung?

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    Hallo Forengemeinde,

    ich habe einen Spannungsteiler, bei dem eine Shottkydiode zum Widerstand R3 in Reihe liegt, siehe Schaltskizze.
    Leider weiß ich nicht, wie ich die Ausgangsspannung des Teilers "Vout" berechne und welcher Strom durch die Diode und R3 fließt.

    Ich meine, dass über dem Widerstand R2 und der Reihenschaltung (Diode+R3) die gleiche Spannung abfallen müsste. Aber die Spannung die an der Diode abfällt, hängt ja vom Strom durch die Diode ab. Der Strom durch den Widerstand von der Spannung, die über ihm abfällt, diese wiederum von der Spannung die an der Diode abfällt... Ich sehe da ein Katz- und Maus Spiel und wäre sehr dankbar wenn ihr mir weiterhelfen könntet!

    Datenblatt der BAT54C Shottky-Diode: http://www.fairchildsemi.com/ds/BA/BAT54C.pdf

    Vielen Dank schon jetzt im Vorraus!

  2. #2
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    An der Diode fallen ca 0.2V ab. Jetzt kannst du etwas Algebra anwenden und die Spannung ausrechnen oder ein Simulationsprogramm bemühen:
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  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ evans

    Ich, als Praktiker, um genauen Wert zu haben, würde die Spannung am "VOUT" einfach messen.

    Übrigens, die o.g. Spannung hängt auch noch von bisher unbekannter Last des Spannungsteilers.
    Geändert von PICture (30.04.2014 um 15:17 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    ich habe einen Spannungsteiler, bei dem eine Shottkydiode zum Widerstand R3 in Reihe liegt, siehe Schaltskizze.

    Ich meine, dass über dem Widerstand R2 und der Reihenschaltung (Diode+R3) die gleiche Spannung abfallen müsste. Aber die Spannung die an der Diode abfällt, hängt ja vom Strom durch die Diode ab. Der Strom durch den Widerstand von der Spannung, die über ihm abfällt, diese wiederum von der Spannung die an der Diode abfällt... Ich sehe da ein Katz- und Maus Spiel und wäre sehr dankbar wenn ihr mir weiterhelfen könntet!
    Willkommen im realen Leben

    Da Problem lässt sich wirklich nur iterativ lösen.

    Allerdings kann man dabei einbeziehen, dass die Bauteile auch ihre Toleranzen haben.
    Wenn du z.B. 5%-Widerstände verwendest, musst du auch nicht wesentlich genauer rechnen!

    Bei der Diode sind sowieso nur maximale Werte angeben.
    Und je nach Temperaturbereich (Figure 1.) hast du bei der Diode schnell noch einen Faktor 2 drin.

    Du kannst also nur den Spannungsteiler ohne Diode berechnen um den Strom durch die Diode zu bekommen.
    Damit kannst du den Arbeitspunkt der Diode in etwa festlegen und dann das Ganze nochmals mit Diode berechnen.
    Wenn sich dabei in wesentlich anderer Arbeitspunkt für die Diode ergibt, musst du da nochmals durch

    Oder du lässt das als Simulation durch, aber der Computer muss das auch iterativ berechnen ....

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,

    aus R1,R2 und den 5V kann man eine Ersatzquelle bauen (Spannungsquelle mit Innenwiderstand).
    ULeerlauf=5V*10kOhm/(10kOhm+8,2kOhm)=2,75 V
    Ikurzschluss=5V/8,2kOhm=0,61mA
    Also: Ersatzspannungsquelle mit 2,75 V und Innenwiderstand 2,75V/0,61mA=4,5kOhm

    R3 kann zum Innenwiderstand addiert werden (Reihenschaltung) , macht 8,4kOhm.
    Dann nimmst du die UI-Kennlinie der Diode aus dem Datenblatt, zeichnest die Lastgerade der Quelle ein (von 2,75V zu I=2,75V/8,4kOhm=0,33mA).
    Der Schnittpunkt von Diodenkennlinie und Lastgerade ist dein Arbeitspunkt.
    Die Spannung Vout ist Spannung an der Diode + Spannungsabfall an R3.

    Grüße,
    Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

  6. #6
    Ich danke euch für eure detaillierten Antworten und auch für die Simulation!
    Hab die Sache komplett verstanden und konnte mein Problem lösen

    Danke und einen schönen Start in die Woche

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