vorläufiges Skript zur Vorlesung ES1 - Elektrotechnik

Skript zur Vorlesung ES1, Fassung vom 9.Mai 2006, Prof.Dr.Arnold, FB1, FH-Ge 100
Die in der Abbildung dargestellten Kurven wurden für obige Schaltung mit folgenden Werten
berechnet: I0 = 10 15 , UT = 0:026 , n = 1 und R = 2000 . Aus der grahpischen Darstellung
ergibt sich der Arbeitspunkt
und daraus der Leitwert im Arbeitspunkt
(Id0; Ud0) = (0:00114 A, 0:722 V)
gd = Id0
nUT
= 0:0438 S
und die statische Spannung im Arbeitspunkt, nämlich Ud;st ,
Ud;st = Ud0
Id0
gd
= 0:696 V
Damit ist die lineare Ersatzschaltung der Diode im Arbeitspunkt festgelegt. Wie die Abbildung
zeigt, ist die Tangentengerage an den Arbeitspunkt eine sehr gute Näherung.
6.1.4 Kleinsignalersatzschaltung
In vorhergehenden Abschnitt wurde gezeigt, dass die Tangente im Arbeitspunkt eine gute Näherung
für die Diodenkennlinie im Arbeitspunkt ist. Ersetzt man im Arbeitspunkt die Shokeleygleichung
durch Gleichung der Tangentengerade, also
Id = I0 e
Ud n UT 1 durch
Id = Id0 + gd (Ud Ud0) ;
so ist der Fehler um so kleiner besser die näher Id bei Id0 und Ud an Ud0 liegen. In einer
gewissen Umgebung zum Arbeitspunkt ist es also legitim mit der linearen Geradengleichung zu
rechnen und die Diode durch die statische Ersatzschaltung zu ersetzen. So gilt beispielsweise im
Arbeitspunkt folgender Diodenschaltung
die lineare Schaltung