Übungsaufgaben 10 Dioden - IMN/HTWK

Übungsaufgaben 10 Dioden
3.*98) Eine Einweggleichrichterschaltung wird mit einer Si - Diode und einem Glättungskondensator realisiert.
Es liegt eine Wechselspannung (50 Hz) von 4V am Eingang an. Der Lastwiderstand beträgt 20Ω.
a) Geben Sie eine Schaltung für die beschriebene Einweggleichrichtung an.
b) Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf von Eingangsspannung und Spannung am Lastwiderstand.
c) Wie groß muss die Kapazität des Kondensators mindestens sein, damit die Welligkeit der Spannung
(Brummspannungsamplitude) am Lastwiderstand 5% des Effektivwertes der Ausgangsspannung nicht überschreitet?
d) Wie groß ist die am Lastwiderstand umgesetzte elektrische Leistung?
10.) Eine Zweiweggleichrichterschaltung wird mit vier Si – Dioden in Graetz-Schaltung und einem Glättungskondensator realisiert. Es liegt eine Wechselspannung (50 Hz) von 6V am Eingang an. Der Lastwiderstand beträgt 20Ω.
a) Geben Sie eine Schaltung für die beschriebene Zweiweggleichrichtung an.
b) Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf von Eingangsspannung und Spannung am Lastwiderstand.
c) Wie groß muss die Kapazität des Kondensators mindestens sein, damit die Welligkeit der Spannung
(Brummspannungsamplitude) am Lastwiderstand 5% des Effektivwertes der Ausgangsspannung nicht überschreitet?
d) Wie groß ist die am Lastwiderstand umgesetzte elektrische Leistung?
12. Das amplitudenmodulierte Radiosignal (1602kHz) eines Ortssenders soll mit einem einfachen Gleichrichter
demoduliert werden. Als Lastwiderstand wirkt der Widerstand eines Kopfhörers von 200W.
a) Zu welchem Wellenbereich gehört dieser Sender (LW, KW, MW, UKW)?
b) Was ist der Unterschied zwischen Amplitudenmodulation und Frequenzmodulation (Vor- und Nachteile,
hierzu mal ins Internet schauen)?
c) Geben Sie eine einfache Schaltung für den HF-Gleichrichter an. Welchen Wert muss der Glättungskondensator haben?
7.*99 Auf nebenstehendem Diagramm ist die Strom-Spannungs-Charakteristik einer beleuchteten Photodiode
dargestellt.
a) In welchen Bereichen befindet sich der Arbeitspunkt bei Betrieb als Photodiode sowie
als Solarzelle?
b) Wie groß sind Kurzschlußstrom und Leerlaufspannung der Solarzelle?
c) Bestimmen Sie einen annähernden Wert für
die Maximalleistung als Solarzelle!
d) Ein Lichtimpuls soll unter Verwendung
einer Photodiode in einen Spannungsimpuls
umgewandelt werden. Geben Sie hierzu eine
Schaltung an (es stehen neben der Photodiode
eine Spannungsquelle, Widerstände und ein
Voltmeter sowie Kupferdraht zur Verfügung).
Abb. Kennlinie einer beleuchteten Photodiode
Zur Vorbereitung auf die Prüfung sollten Sie die vorlesungsfreie Zeit nutzen, um Lücken zu schließen und den
Stoff zu wiederholen. Ich empfehle Ihnen folgendes Vorgehen:
Machen Sie sich einen Zeitplan, an jedem „Arbeitstag“ ein Wochenpaket der Vorlesung/Übung Physik zu wiederholen. Lesen Sie dazu Ihre Vorlesungsnachschrift durch und lösen Sie die gestellten Übungsaufgaben noch
einmal. Wenn dann noch Lust und Zeit verbleibt, nehmen Sie die Scripte und überlegen sich Lösungsansätze
für dort gestellte Übungsaufgaben.
Auf folgende Fragen sollten Sie beim derzeitigen Stand der Vorlesung in der Lage sein, umfassen zu referieren:
- Erklären Sie Aufbau und Funktionsweise eines hinterleuchteten (oder Auflicht-) Flüssigkristalldisplays.
- Erklären Sie Aufbau und Funktionsweise (Schreiben und Lesen) eines Ferritkernspeichers (- eines Magnetbandspeichers).
- Erklären Sie Aufbau und Funktionsweise des pn-Übergangs.
- Erklären Sie Aufbau und Funktionsweise eines Gleichrichters mittels Graetzbrücke ( oder Trafo mit Mittenanzapfung oder Einweggleichrichter), geben Sie die Spannungen und Stromstärken an Eingang und Ausgang
grafisch und formal an.
Einen guten Überblick über die Anforderungen in der Prüfung erhalten Sie auf meiner Webseite
http://www.imn.htwk-leipzig.de/~lueders/informatik/lehrinhalte/pruefungsschwerpunkte.htm
Ich wünsche Ihnen gute Erholung in den Feiertagen und einen guten Rutsch ins neue Jahr
Prof. Konrad Lüders