Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Spannungsberechnung


von M. H. (elektrojockel)


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Ich simuliere hier für eine Schulaufgabe eine einfache Schaltung. 
Gemessen habe ich die Spannung zwischen R1 und R2. Ergebnis: 560mV. Wie 
komme ich da rechnerisch drauf? Steh gerade auf dem Schlauch.

Grüße jockel

edit: Natürlich ist die Spannung über R2 bzw. D1 gemeint.

: Bearbeitet durch User
von Ingo Less (Gast)


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UR2 = Uges * R2 / (R1+R2).

von Udo S. (urschmitt)


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M. H. schrieb:
> die Spannung zwischen R1 und R2

Nö, die ist 0V

Du meinst eher die Spannung über D1 bzw über R2.
Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Gleichung

von Andreas G. (andy1024)


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Hallo Jockel,

ganz einfach du misst die Vorwärtsspannung der Diode. R1 dient der 
Strombegrenzung und R2 hat keine Funktion.

Wenn du die Diode umdrehst hast du einen Spannungsteiler und die Diode 
ist wirkungslos.

Gruß
Andy

von Daniel V. (voda) Benutzerseite


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Schau Dir mal Kirchhoff'sche Regeln und die Spannungsteilerregel an. 
Denk daran das bei einer Si-Diode der Spannungsfall von 0,7 V beträgt.

von my2ct (Gast)


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M. H. schrieb:
> Wie komme ich da rechnerisch drauf? Steh gerade auf dem Schlauch.

Dann bete mal, dass LTSpice etwas mit "kR" anfangen kann.

von my2ct (Gast)


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Andreas G. schrieb:
> ganz einfach du misst die Vorwärtsspannung der Diode. R1 dient der
> Strombegrenzung und R2 hat keine Funktion.

Dann dürfte der Wert sich nicht ändern, wenn man R2 entfernt.

von Udo S. (urschmitt)


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Andreas G. schrieb:
> ganz einfach du misst die Vorwärtsspannung der Diode. R1 dient der
> Strombegrenzung und R2 hat keine Funktion.

Nachdenken. Der Spannungteiler ohne Diode hätte eine Spannung an R2 von 
0,57V.
Liegt also genau in dem Bereich wo die Diode langsam das leiten anfängt.
Was der Lehrer sehen will hängt jetzt davon ab welches Modell für die 
Diode gewählt wird.

von M. H. (elektrojockel)


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Udo S. schrieb:
> Andreas G. schrieb:
>> ganz einfach du misst die Vorwärtsspannung der Diode. R1 dient der
>> Strombegrenzung und R2 hat keine Funktion.
>
> Nachdenken. Der Spannungteiler ohne Diode hätte eine Spannung an R2 von
> 0,57V.
> Liegt also genau in dem Bereich wo die Diode langsam das leiten anfängt.
> Was der Lehrer sehen will hängt jetzt davon ab welches Modell für die
> Diode gewählt wird.

Sorry, gegeben war für die Diode ein Uf von 0,7V, da diese Spannung 
nicht erreicht wird, dachte ich die Aufgabe löst sich einfach über die 
Spannungsteiler Formel. Hier käme ich aber auf 480mV....

von Udo S. (urschmitt)


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M. H. schrieb:
> da diese Spannung
> nicht erreicht wird, dachte ich die Aufgabe löst sich einfach über die
> Spannungsteiler Formel.

Richtig.

M. H. schrieb:
> Hier käme ich aber auf 480mV....

Dann rechne nochmal nach. Gerne hier, dann kann man dir den Fehler 
zeigen.
Ingo hat die Formel ja genannt.

Deine Simulation benutzt allerdings ein komplexeres Modell für die 
Diode, deshalb kommt die auch auf ein etwas anderes (niedrigeres) 
Ergebnis, weil auch schon bei ca. 0,5V ein geringer Strom durch die 
Diode fliesst.
Siehe mein Link oben.

von M. H. (elektrojockel)


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Udo S. schrieb:
> M. H. schrieb:
>> da diese Spannung
>> nicht erreicht wird, dachte ich die Aufgabe löst sich einfach über die
>> Spannungsteiler Formel.
>
> Richtig.
>
> M. H. schrieb:
>> Hier käme ich aber auf 480mV....
>
> Dann rechne nochmal nach. Gerne hier, dann kann man dir den Fehler
> zeigen.
> Ingo hat die Formel ja genannt.
>
> Deine Simulation benutzt allerdings ein komplexeres Modell für die
> Diode, deshalb kommt die auch auf ein etwas anderes (niedrigeres)
> Ergebnis, weil auch schon bei ca. 0,5V ein geringer Strom durch die
> Diode fliesst.
> Siehe mein Link oben.

Alles klar, wollte gerade vorrechnen, tippe die Rechnung nochmal in den 
Taschenrechner und siehe da, das Ergebnis ist auch das LT-Spice 
Ergebnis.

Sorry für die Zeitverschwendung, trotzdem Danke!

von my2ct (Gast)


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Daniel V. schrieb:
> Denk daran das bei einer Si-Diode der Spannungsfall von 0,7 V beträgt.

Eine Si-Dioden, bei der der Spannungsfall in allen Lebenslagen 0,7 V 
beträgt, gibt es nicht. Ein Diode aus dem wahren Leben hat eine 
Kennlinie.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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In der gezeigten Schaltung sind weder die Betriebsspannung noch Typ der 
Diode angegeben. Die Shockley-Gleichung gilt nur für 
Großsignalverhalten. Das "erwähnte" Rechenergebnis halte ich daher für 
einen Trugschluss.

Beitrag #6469522 wurde von einem Moderator gelöscht.
von HildeK (Gast)


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M. H. schrieb:
> Sorry, gegeben war für die Diode ein Uf von 0,7V, da diese Spannung
> nicht erreicht wird, dachte ich die Aufgabe löst sich einfach über die
> Spannungsteiler Formel. Hier käme ich aber auf 480mV....

ja, wenn du richtig rechnest. Es kommen dann aber 571mV heraus.

> Alles klar, wollte gerade vorrechnen, tippe die Rechnung nochmal in den
> Taschenrechner und siehe da, das Ergebnis ist auch das LT-Spice
> Ergebnis.
Richtig wird das Ergebnis für deine Aufgabe nur dann, wenn du die 
Diode einfach weg lässt ...

Wenn du aber mit LTSpice simulierst, dann hat die Diode eben keinen 
Strombedarf nach einer Sprunfunktion σ(0.7V), sondern sie leitet auch 
schon deutlich unter 0.7V.
Daher wird das Rechenergebnis nie mit der Simulation übereinstimmen.
Und ist auch nicht mehr einfach zu berechnen und auch für jede Diode, 
bei jeder Temperatur usw. unterschiedlich.

von Manfred (Gast)


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M. H. schrieb:
> Ich simuliere hier für eine Schulaufgabe

Falsches Berufsfeld: Sowas muß man nicht simulieren, man nimmt einfach 
den Taschenrechner.

Nichtverzweifelter schrieb:
> In der gezeigten Schaltung sind weder die Betriebsspannung noch Typ der
> Diode angegeben.

Trotzdem kennen hier einige Glaskugelleser das Ergebnis, erstaunlich.

von Wolfgang (Gast)


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Nichtverzweifelter schrieb:
> In der gezeigten Schaltung sind weder die Betriebsspannung noch Typ der
> Diode angegeben.

Dan guck dir einfach den Wert von V1 an.

von Klaus R. (klara)


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Manfred schrieb:
> Falsches Berufsfeld: Sowas muß man nicht simulieren, man nimmt einfach
> den Taschenrechner.

HildeK schrieb:
> Und ist auch nicht mehr einfach zu berechnen und auch für jede Diode,
> bei jeder Temperatur usw. unterschiedlich.

@Manfred, Du solltest auf Hilde hören!
mfg Klaus

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