Spannungsteiler: Ausgangsspannung bei gemischter Schaltung

Welche Formel gilt für die Berechnung der Ausgangsspannung einer verschachtelten Schaltung? Konkret:

Uin = 10V.  In Reihe zur Quelle sind R1 und D1 mit Ud = 0,7V geschaltet.

Von R1 geht eine Masche zu R2 und R3 die in Reihe geschaltet sind. (somit  R1+R2+R3 in Reihe und R2+R3 II zu D1).  Uout wird an R3 entnommen.

Gilt nun?    

Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3

Was passiert mit Ud ?

Danke für Eure Hilfe : - )

Hallo Fragewurm,

Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3

Je nachdem wie du die Diode polst, stimmt diese Formel.

Was passiert mit Ud ?

Kommt jetzt halt drauf an, wie herum die Diode eingesetzt wird.
Mit der Diode ist die Schaltung nicht mehr linear und die Formeln gelten nur unter bestimmten Bedingungen.
z.B. wird es einfach, wenn
I1 * R1

Hallo Peter(TOO),

soweit ist alles klar, aber da D in Durchlassrichtung in Reihe zu R1 geschaltet
ist, müsste es doch hier einen Spannungsabfall geben…

Wie wirkt sich dieser auf Vout aus? Wie sähe die Formel dann aus?

Hallo Fragewurm,

  1. Du solltest direkt auf MEIN Posting antworten, dann bekomme ich auch eine Mittteilung, dass du geantwortet hast. :smile:

soweit ist alles klar, aber da D in Durchlassrichtung in Reihe
zu R1 geschaltet
ist, müsste es doch hier einen Spannungsabfall geben…

Wie wirkt sich dieser auf Vout aus? Wie sähe die Formel dann
aus?

Schau mal bei den Zener-Dioden nach, da findest du alle Formeln.

MfG Peter(TOO)

Hallo Peter(TOO),

die Angelegenheit bleibt in der Tat „spannend“ ; - )

Nachdem ich mich durch besagte Formelsammlungen gewühlt habe, bin ich ehrlich gesagt keinen Schritt weiter…

Auch verstehe ich nicht wirklich Deinen Hinweis auf Zener; verhält es sich vom Grundsatz anders als bei einfachen Dioden oder LEDs?

Nachfolgend mein nächster Versuch: Uout = Uin - Ud * R3 / R1 + R2 + R3

Bin ich nun auf dem Holzweg oder ist das des Rätsels Lösung?

Hallo Fragewurm,

Auch verstehe ich nicht wirklich Deinen Hinweis auf Zener;
verhält es sich vom Grundsatz anders als bei einfachen Dioden
oder LEDs?

Nachfolgend mein nächster Versuch: Uout = Uin - Ud * R3 /
R1 + R2 + R3

Bin ich nun auf dem Holzweg oder ist das des Rätsels Lösung?

R1 kannst du erst mal vergessen.
Dann hast du und den Spannungsteiler aus R2 und R3.

R1 muss dann aber so klein sein, dass es den Strom durch R2+R3 und eine eventuelle Last liefern kann.

Das Problem kannst du nicht in EINE Gleichung packen, dazu brauch es zwei Rechenschritte.

MfG Peter(TOO)

Soso, es bedarf zweier Rechenschritte…

Dann fasse ich mal das bisherige zusammen und versuche mein Glück erneut:

  1. Die Grundformel lautet: Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3
  2. Der Spannungsabfall ist: Δu = Uin - Ud = Uout
  3. R1 soll ich zunächst vergessen und mich Ud // R2+R3 widmen

Wie gehe ich denn nun weiter vor?

Löse ich erst den sich ergebenden Spannungsteiler Uin = Ud * R3 / R2 + R3 und füge dann das Ergebnis in die Ausgangsformel Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3 ?

Hallo Fragewurm,

Soso, es bedarf zweier Rechenschritte…

Dann fasse ich mal das bisherige zusammen und versuche mein
Glück erneut:

:1. Die Grundformel lautet: Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3

Die ist für deinen Fall falsch!
Die Spannung über R2+R3 wird durch die Diode begrenzt.
Bei Uin = 10V und R1=R2=R3 = x Ohm
Ergibt deine Formel 3.33V

Nun ist aber die Spannung über R2+R3 = 0.7V
Die richtige Lösung wäre 0.35V

  1. Der Spannungsabfall ist: Δu = Uin - Ud = Uout

Das ist der Spannungsabfall an R1.
Das stimmt aber nur unter der Voraussetzung, dass
**Ud/(R2+R3) (bei idealer Diode und unbelastetem Ausgang)
bzw.
Id+Ud/(R2+R3) = (Uin-Ud)/R1 (auch unbelastet)
Id = Arbeitspunkt der Diode, damit die 0.7V abfallen.

  1. R1 soll ich zunächst vergessen und mich Ud // R2+R3 widmen

Wie gehe ich denn nun weiter vor?

:Löse ich erst den sich ergebenden Spannungsteiler Uin = Ud *

R3 / R2 + R3 und füge dann das Ergebnis in die Ausgangsformel
Uout = Uin * R3 / R1 + R2 + R3 ?

Du solltest als erstes das Ohmsche Gesetz und die Regeln von Herrn Kirchhoff verstehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz
http://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

MfG Peter(TOO)**

In der Tat, die Herren Ohm und Kirchhoff kenne ich - wenn auch nicht persönlich…
Deren Gesetze verstehe ich soweit; kann Sie aber bei komplexeren Aufgabenstellungen anscheinend noch nicht richtig anwenden. Hier bedarf es noch einiger Erfahrung…

Vielen Dank für Deine geduldige und qualifizierte Unterstützung : - )