I/U-Kennlinie einzeichnen

[Drain]

Hallo
Bin mir bei der folgenden Lösung nicht ganz sicher. Aus einer Geraden soll man einen leitenden Zustand und sperrenden Zustand der Schaltung ablesen können?
Ich hab die Annahme gemacht, dass die Diode ab 0,7V leitend wird. Zunächst habe ich die beiden parallelen Widerstände zusammengefasst und dann Werte von -2V bis +2V eingesetzt.

http://www7.pic-upload.de/21.08.11/sg49xpi64fb3.jpg

http://www7.pic-upload.de/21.08.11/25n229c7r6fb.jpg

 

[79616363]

Nö, ist falsch :-(

Zu umständlich und dazu noch falsch gerechnet.
Und dann leider auch noch die Flussspannung der Diode vergessen bzw. sie an der richtigen Stelle nicht berücksichtigt :shock:
Warum rechnest Du eigentlich mit nem UF von 0,7V? In der Aufgabe steht ganz klar, dass UF=0,6V gelte.
Spielt jetzt nicht den großen Tango, denn die Überlegung war schon falsch.

Guck mal, so geht's:

http://s4.postimage.org/1gj9lbgys/Aufgabe_1.jpg

Viele Grüße,

Uli

PS:

Damit man mir das mit dem Knick auch glaubt, hier ne Simulation, wo die Spannungsrampe bei -2V startet und bei 1V endet - Die 0V liegen also bei 2s.
Die hier gewählte 1N4001 hat ungefähr die Parameter, die in der Aufgabe vorgegeben sind.

http://s4.postimage.org/1gy5ffwys/LTspice_IV_Draft3.jpg

Man sieht schön, dass sich reale Bauteile halt doch nicht ganz so ideal verhalten, wie einem in der vereinfachten Theorie gesagt wird.

 

[patois]

Leider muss ich meinem Vorredner zustimmen ...

Für mich ergibt sich ein Ansatz zur Lösung der Aufgabe dadurch,
dass ich die Vorgabe der Dioden-Kennlinie anders interpretiere.

Man sollte die gegebenen Vorgaben zur Dioden-Kennlinie genau lesen;
die sind auffallend ausführlich, was einem im Schulbetrieb immer zu denken geben sollte:
warum all die Angaben?

Folgende Skizze mit meinem Verständnis der Vorgaben:

http://s3.postimage.org/69lekslg/D_kennlinie.jpg

Aus diesem Bild leitet man die zwei erforderlichen Rechengänge ab, die zur Lösung der Aufgabe führen.

Das sollte aber der Kandidat selbst auf die Reihe bringen.

Anmerkung: die von mir dargestellte Dioden-Kennlinie ist das Modell der sogenannten "linearisierten Diode"

Ein etwas genaueres, aber immer noch "linearisiertes Modell", wäre eine vom Kniepunkt aus schräg ansteigende "Gerade"

Einfacher zu rechnen ist mit dem ersten Modell!

Greetz
Patois

 

[Drain]

Danke für die ausführlichen Lösungswege.
Ich meinte mit den 0,7V nicht die Diode sondern Diode + R2. Ab 0,7V wird die Schaltung ja erst leitend und nicht ab 0,6V. Dabei fällt dann 0,1V an R2 ab und 0,6V an der Diode. Sollte das nicht auch im Diagramm zu erkennen sein???
Ist ja keine reine Diodenkennlinie....lautet ja in der Aufgabe: Kennlinie der Schaltung.

Ich muss zugeben, das mit dem Zusammenfassen der Widerstände war etwas unüberlegt bzw. blind

 

[patois]

:roll:

Die 0,6 Volt an der Diode sind der entscheidende Punkt, an dem dieser zweite Zweig "leitend" wird.

Die Schaltung kann nicht, wie von dir angenommen, als eine Parallelschaltung zweier Widerstände in Reihe mit der Diode betrachtet werden.

Die Schaltung verhält sich unterhalb der 0,6 Volt Schwelle anders (was auch durch die Steigung der Kennlinie der Schaltung sichtbar wird), als sie sich im Bereich oberhalb der 0,6 Volt Schwelle verhält.

Bei einer reinen Parallelschaltung würde an beiden Widerständen einunddieselbe Spannung anliegen. Das ist hier im oberen Bereich (> 0,6 V) nicht der Fall, denn dort liegt die um 0,6 Volt kleinere Spannung an dem mit der Diode in Reihe geschalteten Widerstand an.

Ein Glück, dass die Aufgabe eine linearisierte Kennlinie der Diode vorgibt, so dass man mit dem "Überlagerungsgesetz" hantieren kann.

Ich denke du solltest diese Aufgabe in ein paar Tagen nochmals für dich selbst entwickeln, damit du dein Selbstvertrauen stärken kannst.

Greetz
Patois

 

[79616363]

...
Ich meinte mit den 0,7V nicht die Diode sondern Diode + R2. Ab 0,7V wird die Schaltung ja erst leitend und nicht ab 0,6V. Dabei fällt dann 0,1V an R2 ab und 0,6V an der Diode. Sollte das nicht auch im Diagramm zu erkennen sein???
Ist ja keine reine Diodenkennlinie....lautet ja in der Aufgabe: Kennlinie der Schaltung.
...

Wie kommst Du denn auf das schmale Brett, dass in R2 erst 0,1V abfallen müssen, damit er bedeutsam wird?

Ab dem Moment wo die Diode leitet hat R2 eine Bedeutung - Und das ist halt mal nach Aufgabe UF=0,6V und nicht ominöse 0,1V mehr.

Und eine Diodenkennlinie findest Du in meiner Lösung auch nicht, da findest Du nur die Kennlinie der Gesamtschaltung!

Komischerweise zeigt ja auch die Spice-Simulation genau dieses Verhalten und so sieht es auch fast in der Wirklichkeit aus.

Dass bei Spice die Ecken rund sind liegt daran, dass Spice eben nicht mit idealen Modellen rechnet sondern versucht der Realität schon sehr nahe zu kommen.
Da schaffen es halt schon einige Elektronen vor dem Erreichen der Vorwärtsspannung die Sperrschicht zu überwinden.

...Ich muss zugeben, das mit dem Zusammenfassen der Widerstände war etwas unüberlegt bzw. blind

Dazu sag ich jetzt nix.