Laden/Entladen eines Kondensators

[Florian (Gast)]

Hallo!

ich hätte eine Frage bezüglich dem Laden und Entladen eines 
Kondensators, doch am besten fange ich von ganz vorne an.

Mein Ziel ist es einen Kondensator ständig zu laden und zu entladen 
(ohne mein Zutun, wie etwa durch Umlegen eines Schalters) um diesen 
Spannungsverlauf zu dokumentieren, mir beliebig viele Messpunkte 
herauszusuchen und es schlussendlich mittels (numerischer) 
Fourieranalyse durch trigonometrische Funktionen (beliebig genau) 
anzunähern.

Jedoch stellt sich für mich die Frage, wie ich das "automatische" 
Entladen, sobald der Kondensator geladen ist realisiere, bzw. umgekehrt.
Meine erste Idee (und ich bitte an dieser Stelle meine Unwissenheit 
schon im Voraus zu entschuldigen) war den Schalter (siehe Anhang) durch 
zwei Transistoren zu ersetzen und das Erreichen der Maximalspannung 
mittels Komparator zu "überwachen".
Dabei stieß ich jedoch auf zwei Probleme:

1) meine Ausstattung ist recht dürftig, was so viel bedeutet wie, dass 
mir kein fertiger Komparator zur Verfügung steht

2) kam mir danach die Idee einmal zu simulieren (LT spice - kostenfreie 
Version), dort hatte ich jedoch das Prolblem, das zwar ein 
Komparatorbaustein vorhanden ist, LTspice diesen jedoch nicht erkennt.

Somit wollte ich fragen ob meine Idee theoretisch funktionieren 
würde/könnte, bzw. ob es einfachere Methoden gibt, diesen Wippschalter 
zu "automatisieren"

Vielen Dank schon einmal im Voraus!

Florian

[Karl H. (kbuchegg)]

Florian schrieb:

> Somit wollte ich fragen ob meine Idee theoretisch funktionieren
> würde/könnte,

Das was du da beschreibst, ist im Grunde das Herzstück jedes 
Schaltreglers.

> bzw. ob es einfachere Methoden gibt, diesen Wippschalter
> zu "automatisieren"

Die Idee ist schon ok.
Jeder OpAmp kann in diesem Sinne als Komperator dienen.

[Dussel (Gast)]

Willst du das simulieren oder real aufbauen?
Du kannst einen Schmitt-Trigger nehmen und den Ausgang auf den 
Eingangsspannungseingang (im Gegensatz zur Referenzspannung) rückkoppeln 
und da einen Kondensator anschließen.
Der Eingang ist +VCC und der Kondensator wird geladen. Irgendwann wird 
die Kondensatorspannung hoch genug, so dass der Ausgang auf -VCC kippt. 
Darauf wird der Kondensator entladen, bis die Spannung so niedrig ist, 
dass der Ausgang wieder auf +VCC kippt.

[Karl H. (kbuchegg)]

Da fällt mir auch noch ein:

Deine "Schaltung" ist, bis auf den Kondensator, im Grunde genau das, was 
in einem 555 verbaut ist. Wenn du also nach astabiler Multivibrator mit 
einem 555 suchst, dann findest du im Grunde genau deine Schaltung.

[Florian (Gast)]

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das was du da beschreibst, ist im Grunde das Herzstück jedes
> Schaltreglers.

Ok. Das heißt, ich hatte da unbewusst bereits eine ganz praktikable 
Idee, die auch recht gut funktioniert?

Ich hänge nochmal eine Schaltung an, wäre das so richtig?



Dussel schrieb:
> Willst du das simulieren oder real aufbauen?

Im Idealfall würd ichs gerne real aufbauen, aber falls mir die 
Komponenten fehlen, müsste ich mich wohl oder übel mit einer Simulation 
begnügen...

[Matthias L. (Gast)]

Warum nimmst du nicht einfach einen Rechteckgenerator? In der On-Phase 
wird der C über den R geladen und in der Offphase wird der C über den R 
entladen.

PS: Vielleicht ein CMOS Gatter als Treiber dazwischen schalten, da die 
Generatoren meist AUsgangswiderstände mit 10Ohm Bereich haben..

[Karl H. (kbuchegg)]

Florian schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Das was du da beschreibst, ist im Grunde das Herzstück jedes
>> Schaltreglers.
>
> Ok. Das heißt, ich hatte da unbewusst bereits eine ganz praktikable
> Idee, die auch recht gut funktioniert?
>
> Ich hänge nochmal eine Schaltung an, wäre das so richtig?

Nicht ganz. Denn dein Komperator braucht eine Hysterese, damit er zwar 
bei Überschreiten der Schaltspannung in die eine Lage kippt, aber erst 
in die Ausgangslage zurück kippt, wenn die Spannung am Elko signifikant 
gesunken ist. D.h. das Zurückkippen muss bei einer geringeren Spannung 
passieren.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm

Und die Schaltschwelle, die Spannung am - Eingang des OpAmp. Die 
möchtest du gerne mit einem Spannungsteiler einstellen können. Genauso, 
wie du mit einem Poti die Hysterese einstellbar machen willst (für deine 
Versuche)

> aber falls mir die Komponenten fehlen, müsste ich mich wohl oder
> übel mit einer Simulation begnügen...

Was heißt 'begnügen'?
Siehs so: Die Simulation ermöglicht dir schnelle und kostengünstige 
Experimentieraufbauten. Wenns in der Simulation nicht funktioniert, 
funktioniert es in der Realität auch nicht.