Angaben

U(V)
4
Angaben
Uges
t
An die gegebene Schaltung wird eine
Dreieckspannung von 4Vs (8Vss)
angelegt.
-4
Gesucht:
Spannung an R1, U1
Strom durch R2, I2
I(mA)
Der Spannungsverlauf von U1 soll im
oberen Diagramm eingezeichnet
werden, der gesuchte Strom I2 im
unteren Diagramm.
Die Diagramm sind für beide Halbwellen zu zeichnen.
5
t
-5
U(V)
4
Diagramme ohne Dioden
Uges
U3
U1=U2
t
Zunächst wird der Spannungs und
Stromverlauf ohne die Dioden
betrachtet, da unter 0,7V pro
Widerstand alle Dioden nichtleitend
und daher für die Schaltung nicht zu
berücksichtigen sind. Berechnung laut
Ohmschen Gesetz und Spannungsteilerregel.
-4
I(mA)
5
Gesamtwiderstand: R1+R2+R3=2kW
Iges=I1=I2=I3
t
Die Spannungen an den Widerständen
verhalten sich wie die Widerstanswerte,
Daher fällt an R3 die jeweils die halbe
Gesamtspannung ab (...halber
Gesamtwiderstand) und an R1 und R2
jeweils 1/4 der Gesamtspannung ( .. je
1/4 des Gesamtwiderstandes)
Bei der Spitzenspannung von 4V fließt
ein Strom von I=U/R=4V / 2kW =
= 2,0mA, ACHTUNG: OHNE Dioden!
-5
U(V)
4
Diagramme positive Halbwelle
Uges
U3
t
Bis 1,4V sind die Verhältnisse wie auf
der vorigen Seite.
-4
Über 1,4V wird die Diode über R3 (da
UR1>0,7V ist) leitend und begrenzt den
Spannungsabfall über R3 auf 0,7V.
I(mA)
D1 ist in Sperrichtung und daher ohne
Bedeutung für die Berechnung.
5
Der Strom steigt steiler an, als ohne D3,
und beträgt bei der Spannung von -4V:
Iges=I2
I= U/(R1+R2)=(4V-0,7V)/1kW=3,3mA.
I3
t
-5
U(V)
Diagramme negative Halbwelle
5
Uges
U3
U1
t
Bis -1,4V sind die Verhältnisse wie bei
der positiven Halbwelle.
-5
Die negative Eingangsspannung steigt,
bis der Spannungsabfall über R1 >
0,7V beträgt. Dies ist bei Eingangsspannung von -2,8V der Fall.
Bei -2,8V beträgt der Strom I = U / R=
=- 2,8V / 2kW = -1,4mA.
I(mA)
5
Über -2,8V wird (0,7V an R2) wird D1
leitend und begrenzt den Spannungsabfall von R1 auf 0,7V.
t
I1
Iges=I2
-5
D3 ist in Sperrichtung und daher ohne
Bedeutung für die Berechnung.
Bei der Spitzenspannung von -4V
beträgt der Strom
I=U / (R2+R3) = (-4V-0,7V) / 1,5kW = 2,2mA