Frage zur Elektronik Aufgabe (Zenerdiode)?
Hallo Liebe Leute,
ich habe Fragen zu dieser Aufgabe:
(1) Warum ist die Spannung u2(t) null , wenn u1(t) negativ wird?
(2) Wie komme ich auf die 7,75V im Linearen Bereich ? Diese Spannung ist die Grenzspannung , die mir die 4,7V der Diode liefert in diesem Bereich. (siehe 2 Bild)
Ich hoffe auf Antworten , Vielen Dank!
1 Antwort
Zu1: Eingangsseitig hast Du eine Diode, die nur Srom in Vorwärtsrichtung fließen lässt und mind 0,7V braucht, um einen Strom fließen zu lassen. Sinkt die Eingangsspannung davor unter +0,7V sperrt die Diode, ab da kann kein Strom mehr durch die Schaltung fließen. U=R*I, I=0A, also auch U=0V
Zu2: Die Z-Diode wird ab 4,7V leitend... Bedeutet, U-Ausgang bleibt stabil, wenn mind 4,7V an der Z-Diode anliegen. Bis zu dem Punkt fällt aber auch noch schon eine Spannung an R1 ab. Das ist bis 4,7V (also bevor die Z-Diode leitend wird und stabilisiert) nur abhängig von dem Strom durch R2 und R3. Denn bis dahin fließt nur durch R2 und R3 ein Strom, den wir betrachten müssen. Bei 4,7V sind das I23=UR23/R23 4,7V/4kOhm=1,175mA. Das macht an R1 entsprechend UR1=R1*I23=2,35V. Also muss U_Eingang 4,7V+2,35V+0,7V sein, damit die Z-Diode überhaupt leitend werden kann, weil erst ab da die Spannung an der Z-Diode 4,7V erreicht...
Da man bei solchen Theorieaufgaben (ohne genannten Kennliniendatenblätter) meist von idealen Bauteilen ausgeht, habe ich mich auch darauf bezogen und den dynamischen Teil zur Erklärung nicht betrachtet. Aber ja, bei realen Bauteilen ist da noch eine gewisse Dynamik drin. Nur für das Grundprinzip und die dargestellten Werte zu berechnen, ist das erst mal einfacher. Sonst müsste man pberall noch die tatsächlichen Kennliniendiagramme betrachten und die Arbeitspunkte alle einzeln entsprechend berechnen. Dann würe die Lösung der Aufgabe so gar nicht möglich.
dankeschön für die gute Erklärungen !, jetzt habe ich mehr Lust auf Elektronik , als Maschbau (Student ) :)
Stimme zu "im Prinzip" mit 2 Ergänzungen (Präzisierungen):
* Die Diode "sperrt" nicht unter 0,7Volt - der Strom verhält sich nach der bekannten e-Funktion und auch bei 0,5..0,6 Volt fließt ein (natürlich kleinerer) Strom.
* Wenn die Z-Diode bei 4,7V plötzlich leitet (ein sehr viel "steilerer" Übergang zwischen Sperrung und Durchlass als bei der Diode), dann ist ihr dynamische Innenwiderstand wegen der sehr steilen Kennlinie sehr klein (einige Ohm nur) - und DESHALB bleibt die an ihr abfallende Spannung nahezu "stabil" und ist fast unabhängig von den angeschlossenen Widerständen R2 und R3.