Addierer

M

Makus Grnotte

Guest
Moin,

Ich hab hier ein sehr hochohmiges Signal (Sprich Spannung aber
bricht bei leichter Last zusammen). Diese Addierer mit einem OP...
beziehen sich ja auf Spannung soweit ich das sehe.

Jetzt zu meiner Frage: Dieses Signal möchte ich mit möglichst
wenigen Bauteilen über einen OK übertragen. Ist mein Ansatz
korrekt einfach einen addierer zu nehmen und den Optokoppler
dann mit einer Spannung zu betreiben und auf das ausgangsignal einen
Offset zu addieren oder ist der der Ausgang eines Addierers
immer noch zu hochohmig dass der durch den OK zusammenbrechen
würde? Wie würdet ihr das machen?
PS: Verwende einen TL082


lg,

Markus
 
Ich hab hier ein sehr hochohmiges Signal (Sprich
Spannung aber bricht bei leichter Last zusammen).
Im OP-Addierer wandeln die beiden Widerstände am Eingang
die Spannung in Strom um. Wenn also die "hochohmige"
Quelle ein Stromquelle ist kann man sich die beiden
Widerstände sparen. Wenn die Quelle eine Spannungsquelle
ist, müsste man sie mit OPs/Impedanzwandler puffern.

über einen OK übertragen. ... und den Optokoppler
dann mit einer Spannung zu betreiben
Wenn es ein AC-Signal ist und die Qualität beschränkt ist
und die Schaltung ein Unikat ist das bei Zimmertemperatur
betrieben werden soll:
* einen 4N35 nehmen, kann man den Transistor als
Fotodiode, d.h. Stromquelle beschalten.
Den Strom kann man per OP in Spannung wandeln.
* beim LED für einen DC-Offsetstrom sorgen und dann
dort den AC-Strom aufsetzen. AC-Strom nicht zu
groß machen, klirrt, vgl. Diodenkennlinie.
Man kann das LED in den Rückkopplungszweig des OPs
reinwursteln, das ist besser als Vorwiderstand.

MFG JRD
 
"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43d23935$0$20770$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Ich hab hier ein sehr hochohmiges Signal (Sprich Spannung aber
bricht bei leichter Last zusammen). Diese Addierer mit einem OP...
beziehen sich ja auf Spannung soweit ich das sehe.

Ja.

Jetzt zu meiner Frage: Dieses Signal möchte ich mit möglichst
wenigen Bauteilen über einen OK übertragen.
Welche Anforderungen an die Genauigkeit hast du denn ?
Optokoppler sind grausam unlinear, die Leuchtkraft ist
voellig unlinear und unstabil von der Spannung abhaengig.
Etwas besser ist die linearitaet wenn man den Strom betrechtet.
Noch besser wird es, wenn man per zweitem Ausgang den Effekt
den die LED auf den Ausgang hat rueckkoeppelt (Audiooptokoppler
wie IL300 (Vishay), HCNR200/201 (HP)

(Steht alles in der d.s.e FAQ, die solltest du mal lesen, das
erspart viele peinliche Fragen).

Ist mein Ansatz
korrekt einfach einen addierer zu nehmen und den Optokoppler
dann mit einer Spannung zu betreiben und auf das ausgangsignal einen
Offset zu addieren

oder ist der der Ausgang eines Addierers
immer noch zu hochohmig dass der durch den OK zusammenbrechen
würde?
Nein, der Ausgang des Addierers ist durch den OpAmp niederohmig,
also belastungsstabiler.

Wie würdet ihr das machen?
PS: Verwende einen TL082
Erst mal den 30 Jahre alten OpAmp wegwerfen: Tonne auf, OpAmp rein,
Tonne zu.

Dann mir Gedanken machen, wie genau denn die Uebertragung sein soll
und wie schnell.

Digital? Kein OpAmp, kein besonderer Optokoppler wenn es langsam ist,
ansonsten digitale Optokoppler.
Analog? d.s.e. FAQ lesen, da findet sich Juliens Weg
http://www.angelfire.com/theforce/jte/opto/ptsound.html
Bessere Qualität? Wie waere es, A/D zu wandlen, digitaler Optokoppler
und wieder in Analog wandeln, z.B. per SP DIF Standardbauteilen ?
d.s.e FAQ lesen bildet und erspart es, viele Fehler nochmal zu machen,
mit denen schon andere auf die Schnauze geflogen sind.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
"MaWin"

Hi Mawin,

oder ist der der Ausgang eines Addierers
immer noch zu hochohmig dass der durch den OK zusammenbrechen
würde?

Nein, der Ausgang des Addierers ist durch den OpAmp niederohmig,
also belastungsstabiler.
Ah. Ok. Dann kannich da also den OK prinzipiell einfach mit einem
Vorwiderstand dranhängen? Dann ist das ganze sehr Abhängig von der
Versorgungsspannung oder?

Wie würdet ihr das machen?
PS: Verwende einen TL082

Erst mal den 30 Jahre alten OpAmp wegwerfen: Tonne auf, OpAmp rein,
Tonne zu.
Warum? Der ist billig. Sag mal bitte einen Grund der mich überzeugen kann
mir die Arbeit zu machen einen anderen ("neuen") zu benutzen :)

Dann mir Gedanken machen, wie genau denn die Uebertragung sein soll
und wie schnell.
10Hz bis 2kHz, max. Amplitudenhöhe ist per Poti einstellbar um
späteres klirren zu vermeiden. Besondere Linearität muss nicht unbedingt
sein, das reicht wenn das signal auf dem Oszi noch halbwegs so aussieht
wie vorher.


MfG,

Markus
 
"Rafael Deliano"

Hi Rafael,

Ich hab hier ein sehr hochohmiges Signal (Sprich
Spannung aber bricht bei leichter Last zusammen).
Im OP-Addierer wandeln die beiden Widerstände am Eingang
die Spannung in Strom um. Wenn also die "hochohmige"
Quelle ein Stromquelle ist kann man sich die beiden
Widerstände sparen. Wenn die Quelle eine Spannungsquelle
ist, müsste man sie mit OPs/Impedanzwandler puffern.

über einen OK übertragen. ... und den Optokoppler
dann mit einer Spannung zu betreiben
Wenn es ein AC-Signal ist und die Qualität beschränkt ist
und die Schaltung ein Unikat ist das bei Zimmertemperatur
betrieben werden soll:
* einen 4N35 nehmen,
Ok bisher habe ich einen 4N25 in Betracht gezogen. Der 35 hat
aber fast doppelte Isolation bei fast gleichem Preis das ist erstmal schön.

kann man den Transistor als
Fotodiode, d.h. Stromquelle beschalten.
Alles was nach dem Transistor kommt ist erstmal egal, erstmal muss
die IR-LED richtig betrieben werden. Und das macht man doch
normalerweise mit Strom und nicht Spannung.

Den Strom kann man per OP in Spannung wandeln.

* beim LED für einen DC-Offsetstrom sorgen und dann
dort den AC-Strom aufsetzen.
Also beide Spannungen (Offset und Signal) in einen
Strom wandeln.

AC-Strom nicht zu
groß machen, klirrt, vgl. Diodenkennlinie.
Dafür habe ich einen regelbaren Multiplikator
(Sprich Laustärkeregelung *g*) an den vorverstärker
angebaut um das zu verhindern. Dann ist der
Klirrfaktor IMHO später von Hand einstellbar.

Man kann das LED in den Rückkopplungszweig des OPs
reinwursteln, das ist besser als Vorwiderstand.



MfG,

Markus
 
Ok bisher habe ich einen 4N25 in Betracht gezogen.
Es geht nur darum, daß der Transistor die Basis
herausgeführt hat. Damit kann man Collector - Basis
als Diode nehmen.

erstmal muss die IR-LED richtig betrieben werden.
Und das macht man doch normalerweise mit Strom
und nicht Spannung.
Vor der LED ist normalerweise ein Widerstand und
und die Diode macht konstante Spannung. Man wandelt
also Spannung in Strom um, LEDs werden mit Strom
betrieben. Es gibt auch keine roten "2V"-LEDs
sondern eben 2mA oder 20mA-LEDs.

MfG JRD
 
TL082
Erst mal den 30 Jahre alten OpAmp wegwerfen:
TL084, TL082 verwende ich immer noch gern.
TL07x war der low-noise, TL06x der low-voltage,
TL08x der low-cost. Low-cost und second source
macht sich immer noch gut. Nur die anderen
beiden sind von der Zeit überholt worden.

MfG JRD
 
"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43d24f15$0$20780$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Ah. Ok. Dann kannich da also den OK prinzipiell einfach mit einem
Vorwiderstand dranhängen?
Ja.

Dann ist das ganze sehr Abhängig von der Versorgungsspannung oder?
Aeh, wieso ?
Warum? Der ist billig. Sag mal bitte einen Grund der mich überzeugen kann
mir die Arbeit zu machen einen anderen ("neuen") zu benutzen :)

Vor allem 'phase reversal' wenn ein Eingang nahe an die negative
Vewrsorgungsspannung kommt macht der Ausgang genau das Gegenteil von dem
was er tun soll, rueckgekoppelte Schaltungen 'haengen' dann.

Fuer niedrigste Anforderungen tut es ein LM324, fuer deine waere ein
TLC274 besser geeignet.

10Hz bis 2kHz, max. Amplitudenhöhe ist per Poti einstellbar um
Also Audio.

späteres klirren zu vermeiden. Besondere Linearität muss nicht unbedingt
sein, das reicht wenn das signal auf dem Oszi noch halbwegs so aussieht
wie vorher.
Das NENNT man Linearitaet, auch wenns krumm ist. KEIN Klirrfaktor ist
technisch unmoeglich, selbst beste Verstaerker hat Klirrfaktor

Darf es denn so krumm sein, wie eine Diodenkennlinie (also exponentiell
unlinear) ? Dann waere deine Schaltung ausreichend. Soll es besser sein,
sollte man die LED im Optokoppler zumindest mit Strom ansteuern (die
SPannungshoehe deines Audiosignals bestimmt also die Stromhoehe die durch
die LED fliesst, mit 0V = halber Strom, negative Spannung = weniger Strom,
positive Spannung = mehr Strom.

Warum liest du nicht die angegebenen Links und FAQ ?
Da steht alles drin.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
MaWin wrote:

[....]

Wie würdet ihr das machen?
PS: Verwende einen TL082


Erst mal den 30 Jahre alten OpAmp wegwerfen: Tonne auf, OpAmp rein,
Tonne zu.
wieso das denn? Für Standard-Zwecke ist der doch völlig ausreichend und
billig. Wegen FET-Eingang ist der auch gut zur Addition kleiner Ströme.
Für Schaltungen im Audio-Bereich setze ich den auch heute noch ein.

[....]

mfg. Winfried
 
"MaWin"

Hi nochmal,

Analog? d.s.e. FAQ lesen, da findet sich Juliens Weg
http://www.angelfire.com/theforce/jte/opto/ptsound.html
Ich hab zu dem Schaltplan auf der Seite [1] mal ne Frage.
Der untere Teil soll wohl einen Schwingkreis für den Trafo
erzeugen, um am Ausgang eine Stromversorgung zu haben.
Also für meinen Fall irrelevant.
Aber warum ist die Versorgungsspannung von +5V über 2kOhm direkt
am OK? Soll das eine Spannungsanhebung darstellen?
Also quasi der Offset ohne Addierer über einen OP?

Falls ich damit jetzt überhaupt richtig liege:
Was macht ein Addierer über einen OpAmp dann noch
für einen Unterschied bzgl. Vor und Nachteile.
Wenn ich mir diese Schaltung angucke versteh ich grad nicht
mehr so ganz wieso man überhaupt addierer über OpAmps baut
sofern man keine Invertierung benötigt.



lg,

Markus

[1] http://www.angelfire.com/theforce/jte/opto/PT_SPlan.gif
 
"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43d29461$0$20774$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Der untere Teil soll wohl einen Schwingkreis für den Trafo
erzeugen, um am Ausgang eine Stromversorgung zu haben.
Also für meinen Fall irrelevant.
Richtig.

Aber warum ist die Versorgungsspannung von +5V über 2kOhm direkt
am OK? Soll das eine Spannungsanhebung darstellen?
Also quasi der Offset ohne Addierer über einen OP?

Richtig.

Falls ich damit jetzt überhaupt richtig liege:
Was macht ein Addierer über einen OpAmp dann noch
für einen Unterschied bzgl. Vor und Nachteile.
Keine. Der Addierer kam auch nicht von uns, sondern nur von dir.

Wenn ich mir diese Schaltung angucke versteh ich grad nicht
mehr so ganz wieso man überhaupt addierer über OpAmps baut
sofern man keine Invertierung benötigt.

Der normale Addierer hat gar keinen OpAmp:

a --10k--+------- out
|
b --10k--+--10k-- GND

Einen OpAmp braucht man nur, wenn man out noch verstaerken will.
--
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Soll das eine Spannungsanhebung darstellen?
Es sorgt für einen DC-Strom durch die LEDs um den Arbeitspunkt
anzuheben.
Wäre der nicht, würden ja negative Spannungsspitzen schlicht
abgeschnitten.

Also quasi der Offset ohne Addierer über einen OP?
Die Addition erfolgt ähnlich wie beim OP:
die beide Widerstände 330 und 2,2k wandeln Spannungen
in Ströme um.
Der virtuelle Nullpunkt am -Pin des OP-Eingangs ist hier
die Anode des LEDs an der auch eine quasikonstante Spannung
anliegt.

MfG JRD
 
"MaWin"

Keine. Der Addierer kam auch nicht von uns, sondern nur von dir.

Wenn ich mir diese Schaltung angucke versteh ich grad nicht
mehr so ganz wieso man überhaupt addierer über OpAmps baut
sofern man keine Invertierung benötigt.

Der normale Addierer hat gar keinen OpAmp:

a --10k--+------- out
|
b --10k--+--10k-- GND

Einen OpAmp braucht man nur, wenn man out noch verstaerken will.
Aha. Danke wieder mal. Eine allerletzte Frage zur Sicherheit noch:
Wenn man folgende Schaltung mit einem LM324 hat
http://www.pSCIT.com/ausgang_LM324.GIF
Kann ich dann den Pin 8 also den Ausgang des OP direkt
an a oder b (in deiner Skizze) anklemmen? (Die 10k müssen angepasst werden. ist klar.)
Ich frage deshalb, weil ich einige Schaltungen gesehen habe die
angeblich hochohmig abschließen und mit denen kann man ja
keine Diode treiben. Die Schaltung hier soll ja als ein Bandpass
bzw. Notchfilter wirken.
Muss ich den Bandpass durch Belastung durch eine Diode und ein R neu berechnen
oder würde das wirklich gehen? Wenn ich das richtig sehe kann ich den
ursprünglich geplanten nachgeschalteten TL082 tatsächlich weglassen
denn die Verstärkung braucht man hier nicht weil die eh schon in einer
Stufe weiter vorne regelbar ist.


lg,

Markus
 
"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43d2a05d$0$20789$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Kann ich dann den Pin 8 also den Ausgang des OP direkt
an a oder b (in deiner Skizze) anklemmen?
Nur wenn der LM324 mit V- an eine negative Versorgungsspannung
angeschlossen wird, z.B. -5V.

Die Schaltung hier soll ja als ein Bandpass bzw. Notchfilter wirken.
Bandpass und Notchfilter ist ziemlich das Gegenteilige.

Muss ich den Bandpass durch Belastung durch eine Diode und ein R neu berechnen
Nein.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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"MaWin"

Hi,

Kann ich dann den Pin 8 also den Ausgang des OP direkt
an a oder b (in deiner Skizze) anklemmen?

Nur wenn der LM324 mit V- an eine negative Versorgungsspannung
angeschlossen wird, z.B. -5V.
jein. Ich hab ne künstliche Masse mit Potential bei V+/2
Ich hoffe das Potential ist stabil genug damit das für die LED reicht,
aber das sollte es ja eigentlich denn das wird ja auch mit einem OpAmp erzeugt.
Ein Test wird es gleich (oder heut Nachmittag) wohl zeigen hoffe ich.

Die Schaltung hier soll ja als ein Bandpass bzw. Notchfilter wirken.

Bandpass und Notchfilter ist ziemlich das Gegenteilige.
Ja. Für mich aber das gleiche. Kommt halt drauf an
ob man das weggeleitete nimmt oder das weitergeleitete ^^


lg,

Markus
 
Nochmal zurück zur Ansteuerung eines OK über Spannung statt Strom.

Mir liegt hier eine Symmetrische Spannungsversorgung vor.

V+ = 4,5V
GND = 0V
V- = -4,5V
Signal = 0V (mit Minimum bei V- und Maximum bei V+)

Jetzt möchte ich das Signal mit einem Optokoppler N35 übertragen.

Auf Grund der Angabe von Typical Forward Voltage von 1,2V und If=10mA
errechne ich mir einen Widerstand von 120 Ohm.

Also denke ich mir so erstmal Spannungsteiler der aus 4,5V die
"typischen" 1,2V macht. Ergebnis-> |GND|----|330Ohm|----|OK|----|V-|

Jetzt muss das Signal noch addiert werden. Jetzt habe ich soweit ich das
sehe ein Verständnisproblem bei den Bezugsgrößen.

Das Signal reicht ja von V- bis V+. Also gebe ich in die Spannungsteilerformel
mit den 120 Ohm vom Optokoppler 9V als Ue an, weil das Maximum mit V+ ja jetzt wieder
gegen V- liegt. Als Ua nehme ich 0,1V weil dann das Signal zwischen 1,1V und 1,3V
liegen soll. (1,3V entspricht ca. dem maximum der LED des OK.)
Heraus kommen 10680 Ohm. Also 10k.

Soweit so gut dachte ich mir und wollte beide Spannungsteilerausgänge parallelschalten.
Problem: Der Widerstand des OK ist ja nur _einmal_ da.

Was muss ich an meiner Berechnung ändern, damit die Addition funktioniert?


lg,

Markus
 
Jetzt muss das Signal noch addiert werden.
Wie auf der Webseite gezeigt kapazitiv koppeln,
per Widerstand R1 in Strom wandeln und in die
Diode einspeisen die ohnehin eine feste Spannung
erzwingt. Insofern ist es nicht sinnvoll
mit Eingangsimpedanz des Spannungsteilers zu
rechnen.
Der Strom durch R1 sollte klein sein, ca. 10%
des Stroms durch die 330 Ohm.

V+
|
330
|
in-C--R1---+ 1,2V
|
K Optopkoppler
A
|
GND

Mfg JRD
 
"Rafael Deliano"
Jetzt muss das Signal noch addiert werden.
Wie auf der Webseite gezeigt kapazitiv koppeln,
per Widerstand R1 in Strom wandeln und in die
Diode einspeisen die ohnehin eine feste Spannung
erzwingt. Insofern ist es nicht sinnvoll
mit Eingangsimpedanz des Spannungsteilers zu
rechnen.
Der Strom durch R1 sollte klein sein, ca. 10%
des Stroms durch die 330 Ohm.

V+
|
330
|
in-C--R1---+ 1,2V
|
K Optopkoppler
A
|
GND
bei müsste das dann jedoch so:

GND
|
|
330
|
in-C--R1---+ 1,2V
|
K Optopkoppler
A
|
V-

BTW: Die Schaltung auf der Seite sieht so aus:

V+ = 5V
|
|
R2kOhm
|
in--C--R330---+
|
K Optopkoppler
A
|
GND

Der dort angegebene OK CNY 74-2 hat
1,3V typ. forward
und dabei 20 mA
also ca 65 Ohm.

Nach der Spannungsteilerregel müsste der Widerstand 160Ohm statt 2kOhm haben.
Wie kann man den Unterschied erklären? Irgendwo ist da doch was komisch.


lg,

Markus
 
"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43d4f1c9$0$20774$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Also denke ich mir so erstmal Spannungsteiler der aus 4,5V die
"typischen" 1,2V macht. Ergebnis-> |GND|----|330Ohm|----|OK|----|V-|

Nein, die Rechnung ist (GND-V-) -> 4.5V, -1.2 typischer Spannungsabfall
an der LED bei Nennstrom = 3.3V, damit 3.3V zu 10mA fuehrt 330 Ohm.

Als Ua nehme ich 0,1V weil dann das Signal zwischen 1,1V und 1,3V
Warum verstehst du nicht, das die Spannungsangabe bei einer LED (auch
im Optokoppler) die vom Strom ABHAENGIGE Variable ist, und nicht umgekehrt
issesdennsoschwermitdir
?
Es gibt kein Ua, das hat sich an die Anforderungen der LED anzupassen.
Es gibt nur Strom. z.B. deine 10mA auch 1mA bis 19mA zu bringen.

liegen soll. (1,3V entspricht ca. dem maximum der LED des OK.)
Heraus kommen 10680 Ohm. Also 10k.

Damit bei +5V nach GND 9mA fliessne, muessen es 1000 Ohm sein, also 1k.

Soweit so gut dachte ich mir und wollte beide Spannungsteilerausgänge
parallelschalten.
Problem: Der Widerstand des OK ist ja nur _einmal_ da.

GND (oder auch an +4.5V mit 780 Ohm)
|
330
| LED des Optokopplers
in --1uF--1k--+--|>|-- V-

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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bei müsste das dann jedoch so:

GND
|
|
330
|
in-C--R1---+ 1,2V
|
K Optopkoppler
A
|
V-
Es ist hoffentlich klar, daß das elektrisch nichts ändert, aber
"1,2V" dann "V- + 1,2V" werden muß, soweit man gegen GND mißt.
Auch das Tauschen der Position von 330Ohm und LED würde an der
Funktion nichts ändern.

Der dort angegebene OK CNY 74-2 hat
1,3V typ. forward
und dabei 20 mA
also ca 65 Ohm.
Die 65 Ohm machen wenig Sinn, da LED=Diode intern ja nicht als
Widerstand sondern als Spannungsquelle anzunehmen ist.
In diesem Fall ist es egal ob 0,2mA, 2mA oder 20mA eingespeist
werden, es sind immer 1,3V an den Pins.
Man könnte ( obwohl es für diese Schaltung wenig Nutzen hat )
das LED genauer also als Spannungsquelle Ui mit Serienwiderstand Ri
nachbilden:

GND
|
|
330
|
in-C--R1---+ 1,2V
|
Ri
| Uv
Ui
|
V-

Dann kann man Eingangswiderstand 330Ohm//Ri berechnen.

Ui und Ri wurstelt man aus Näherung mit Geraden anhand
der UI-Kennlinie der Diode im Datenblatt ( Vorsicht bei
logarithmischen Plots ):

I2 /
/
/ Ri = ( U2 - Ui )/( I2 - I1 )
I1 /
-----
0 Ui U2

MfG JRD
 

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