Tricky Circuit

Vollweggleichrichter mit vier Dioden

Richte beide Wellenhälften nach oben

AC bedeutet Alternating Current, Wechselstrom mit wechselnder Richtung. DC bedeutet Direct Current, Gleichstrom mit gleicher Richtung trotz möglicher Größenänderung. Vier Dioden bilden die Brücke; je zwei leiten pro Halbperiode und führen beide Hälften gleich durch die Last. Spitze ist der größte Momentanwert.

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EXPERIMENTIERTISCH

Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.

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So funktioniert es

Nur isolierte Kleinspannungsquelle, niemals Netzspannung. Jede leitende Diode verliert im Modell 0.7 V. Kein Glättungskondensator: Der Ausgang ist pulsierender Gleichstrom. Kein geprüfter Hardwareaufbau.

Ausgangsspitze = max(Eingangsspitze − 1.4 V, 0). Zwei leitende Dioden erklären 1.4 V. Mittlerer Strom = mittlere Wellenspannung/Lastwiderstand. Die Ausgangspulse wiederholen sich mit doppelter Eingangsfrequenz. Die doppelte Wiederholfrequenz gilt nur bei vorhandenen Pulsen. Bei Eingangsspitze ≤ 1.4 V leitet die Brücke nie und das Messgerät zeigt 0 Hz.

Schwierigkeit
  1. Aufbauen · Beobachte

    Schalte mit Eingangsspitze 5 V, 50 Hz und Last 1 kΩ ein. Lies Ausgangsspitze 3.6 V und Wiederholung 100 Hz.

    Brauchst du einen Tipp?

    5 V Spitze; 50 Hz; 1 kΩ → 3.6 V Spitze; 100 Hz

  2. Erforschen · Stelle ein

    Halte bei Eingangsspitze 5 V und 60 Hz den mittleren Laststrom bei 1.8–2.0 mA.

    Brauchst du einen Tipp?

    5 V Spitze; 60 Hz; 1 kΩ → etwa 1.909 mA

  3. Selbst lösen · Entdecke die Grenze

    Erziele bei Eingangsspitze 9 V und 50 Hz einen mittleren Laststrom von 8–9 mA.

    Brauchst du einen Tipp?

    9 V Spitze; 50 Hz; 500 Ω → etwa 8.798 mA

Zusatzwissen und Schaltungsrezepte

Richte beide Wellenhälften nach oben

Ein nützlicher Zusammenhang

50 Hz ergeben 100 Ausgangsbögen pro Sekunde: Beide Halbperioden tragen bei.

Ein überraschendes Detail

Bei jedem Nulldurchgang fällt auch der Ausgang auf null. Eine Brücke allein liefert keine glatte Versorgung.

Eine typische Falle vermeiden

3.6 V ist hier die Spitze, nicht der Mittelwert. Spitze geteilt durch Widerstand ergibt keinen mittleren Strom.

Die Frequenz verdoppelt sich, Spitze und Last bleiben gleich. Der Mittelstrom…

  1. verdoppelt sich
  2. halbiert sich
  3. bleibt gleich
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Die gleiche Form und Höhe wiederholen sich schneller. Der zeitliche Mittelwert bleibt gleich.

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