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enton(R)

12.03.2008,
12:29
 

Verständnisproblem bei Ladungspumpe (Elektronik)

Ich hab mir gerade mal die Minikurse zur Ladungspumpe durchgelesen und werde da nicht ganz schlau draus.

Ich verstehe nicht warum der Rechteckgenerator einen Strom liefern muss.

Wenn der Rechteckgenerator auf Low ist, wird C1 geladen.
D.h. die Platte die mit Ub verbunden ist, bekommt eine Ladung, während die andere Platte die mit dem Rechteckgenerator verbunden ist, keine Ladung hat. Geht der Rechteckgenerator jetzt auf High, liegt die Platte ohne Ladungen auf dem Level von Ub und somit liegt die geladene Platte auf 2*Ub(falls man die Dioden ignoriert).
Würde der Rechteckgenerator einen Strom liefern, so würde dieser ja auf die noch nicht geladene Platte fließen. Somit hatten beide Platten des Kondensators C1 Ladungen und dadurch gäbe es kein Potential mehr zwischen ihnen. D.h. beide Platten würden dann auf Ub liegen.

Was stimmt da nicht an meiner Überlegung?

Gruß Enton

--
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Zwinkerle(R)

12.03.2008,
14:36

@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» Würde der Rechteckgenerator einen Strom liefern

Wieso würde, er liefert doch auch einen Strom über seinen Innenwiderstand!

--
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enton(R)

12.03.2008,
15:17

@ Zwinkerle

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» » Würde der Rechteckgenerator einen Strom liefern
»
» Wieso würde, er liefert doch auch einen Strom über seinen Innenwiderstand!

Genau das ist ja mein Problem.
Das er einen Strom liefert stand ja auch in den Minikursen, doch ich verstehe eben nicht warum. Der Strom kann ja nur auf die untere(nicht geladene) Platte von C1 fließen. Somit gäbe es dann aber einen Ladungsausgleich zwischen der geladenen und der noch nicht geladenen Platte und somit wäre keine Energie mehr im Kondensator.

Mein Problem ist folgendes: (Unabhängig von der Ladungspumpe)
Wenn ich einen Kondensator habe, bei dem die eine Platte mit GND verbunden ist, und ich die andere Platte auf Vcc auflade, dann ist ja zwischen den beiden Platten eine Spannungsdifferenz von Vcc.
Wenn ich die Platte, die bisher auf GND lag, jetzt auf das Potential von Vcc lege, dann hat die geladene Platte ja ein Potential von 2*Vcc. So ist es ja bei der Ladungspumpe auch.
Nun meine Frage:
Wenn ich die Platte die bisher auf GND lag auf Vcc lege, fließt dann ein Strom auf sie?
-Falls nein, dann müsste ja der Generator( welcher ja die Platte bekanntlich von GND auf Vcc hebt) keinen Strom liefern.

-Falls ja, so würde auf die bisher ungeladene Platte auch eine Ladung kommen. Somit hätten beide Kondensatorplatten die gleiche Ladung und lägen auf Vcc. Im Kondensator gäbe es somit keine Potentialdifferenz mehr, und somit auch keine Energie. Beide Kondensatorplatten würden dann einfach auf Vcc liegen.

Scheinbar ist es aber so, dass der Rechteckgenerator doch einen Strom liefert, die eine Platte auf Vcc Potential liegt und die andere auf 2*Vcc Potential.
Aus den oben genannten Gründen verstehe ich aber nicht, wie das sein kann.

--
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Harald Wilhelms(R)

E-Mail

12.03.2008,
16:38

@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» Mein Problem ist folgendes: (Unabhängig von der Ladungspumpe)
» Wenn ich einen Kondensator habe, bei dem die eine Platte mit GND verbunden
» ist, und ich die andere Platte auf Vcc auflade, dann ist ja zwischen den
» beiden Platten eine Spannungsdifferenz von Vcc.
» Wenn ich die Platte, die bisher auf GND lag, jetzt auf das Potential von
» Vcc lege, dann hat die geladene Platte ja ein Potential von 2*Vcc. So ist
» es ja bei der Ladungspumpe auch.
» Nun meine Frage:
» Wenn ich die Platte die bisher auf GND lag auf Vcc lege, fließt dann ein
» Strom auf sie?
» -Falls nein, dann müsste ja der Generator( welcher ja die Platte
» bekanntlich von GND auf Vcc hebt) keinen Strom liefern.
»
» -Falls ja, so würde auf die bisher ungeladene Platte auch eine Ladung
» kommen. Somit hätten beide Kondensatorplatten die gleiche Ladung und lägen
» auf Vcc. Im Kondensator gäbe es somit keine Potentialdifferenz mehr, und
» somit auch keine Energie. Beide Kondensatorplatten würden dann einfach auf
» Vcc liegen.
»
» Scheinbar ist es aber so, dass der Rechteckgenerator doch einen Strom
» liefert, die eine Platte auf Vcc Potential liegt und die andere auf 2*Vcc
» Potential.
» Aus den oben genannten Gründen verstehe ich aber nicht, wie das sein kann.

Ich denke Du musst Dir das so vorstellen: Der Konden-
sator wird mit der Betriebsspannung geladen und es
fliesst dabei selbstverständlich ein Ladestrom. Jetzt
wird der Kondensator mit beiden Polen von der Spannungs-
quelle getrennt und der untere Anschluss des C wir mit
dem oberen Anschluss der Spannungsquelle verbunden.
Jetzt wirkt der Kondensator wie eine Batterie, die in
Reihe zur Spannungsquelle liegt und mit ihr die doppelte
Ausgangsspannung liefert. Wird diese jetzt belastet, fliesst auch wieder ein Strom!
Nur bei unbelastetem Betrieb fliesst sozusagen nur zu
Anfang einmal ein Strom.
Gruss
Harald

enton(R)

12.03.2008,
17:20

@ Harald Wilhelms

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» Ich denke Du musst Dir das so vorstellen: Der Konden-
» sator wird mit der Betriebsspannung geladen und es
» fliesst dabei selbstverständlich ein Ladestrom.
Der kommt ja von der Spannungsquelle, nicht vom Rechteckgenerator.

Jetzt
» wird der Kondensator mit beiden Polen von der Spannungs-
» quelle getrennt und der untere Anschluss des C wir mit
» dem oberen Anschluss der Spannungsquelle verbunden.
Fließt dabei ein Strom auf die untere Kondensatorplatte,bzw. wird diese geladen?
» Jetzt wirkt der Kondensator wie eine Batterie, die in
» Reihe zur Spannungsquelle liegt und mit ihr die doppelte
» Ausgangsspannung liefert. Wird diese jetzt belastet, fliesst auch wieder
» ein Strom!
Der Strom der jetzt fließt, besteht doch aus der Ladung, die vorher durch die Spannungsquelle draufgeladen wurden.
Vom Rechteckgenerator kann ja kein Strom kommen, weil der ja durch den Kondensator durchgehen müsste(durchbruch des Dielektrikums=Kondensator kaputt).

Es kann also nur ein Strom fließen, wenn der "abgetrennte Kondensator" auf Vcc gesetzt wird. Somit würde die untere Platte geladen werden.
Physikalisch gesehen, entspricht das dann jedoch einem Ladungsausgleich. Dann hab ich ja 2 Platten, die beide Ladungen enthalten. Beide Platten wurden ja dann mit Vcc geladen und haben somit das gleiche Potential.
Das wäre ja dann im Endeffekt nichts anderes wie wenn ich 2 parallele Leitungen hätte, auf denen jeweils Vcc Potential ist.

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Zwinkerle(R)

12.03.2008,
17:29
(editiert von Zwinkerle
am 12.03.2008 um 17:30)


@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» » Jetzt wirkt der Kondensator wie eine Batterie, die in
» » Reihe zur Spannungsquelle liegt und mit ihr die doppelte
» » Ausgangsspannung liefert. Wird diese jetzt belastet, fliesst auch
» wieder
» » ein Strom!
» Der Strom der jetzt fließt, besteht doch aus der Ladung, die vorher durch
» die Spannungsquelle draufgeladen wurden.
Plus der umgepolten

» Vom Rechteckgenerator kann ja kein Strom kommen
Doch, über dessen innenwiderstand

» weil der ja durch den
» Kondensator durchgehen müsste(durchbruch des Dielektrikums=Kondensator
» kaputt).
Nein, nicht durchgehen, aufladen ist das Stichwort. Natürlich kann da ein Strom fließen, der zum aufladen des Kondensators.

» Es kann also nur ein Strom fließen, wenn der "abgetrennte Kondensator" auf
» Vcc gesetzt wird. Somit würde die untere Platte geladen werden.
Nein, umgeladen, umgepolt.

» Physikalisch gesehen, entspricht das dann jedoch einem Ladungsausgleich.
Genau das nennt man dann Strom! ;)

» Dann hab ich ja 2 Platten, die beide Ladungen enthalten. Beide Platten
» wurden ja dann mit Vcc geladen und haben somit das gleiche Potential.
Nein.

» Das wäre ja dann im Endeffekt nichts anderes wie wenn ich 2 parallele
» Leitungen hätte, auf denen jeweils Vcc Potential ist.
Nein

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enton(R)

12.03.2008,
17:33

@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

Habs jetzt glaube ich verstanden.

Wenn ich nen geladenen Kondensator nehme und auf ne Batterie setze, so möchte die Anode ja Elektronen abgeben.
Somit fließen diese Elektronen auf die untere Platte des Kondensators. Die Kathode möchte gleichzeitig Elektronen aufnehmen. Diese bekommt sie von der geladenen Seite des Kondensators(über den Verbraucher). Somit fließt ein Strom von der Batterie(Rechteckgenerator), und es ist ein geschlossener Stromkreis, bis der Kondensator entladen ist(die beiden Platten die gleiche Ladung haben).

Kann man das so sagen?

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Zwinkerle(R)

12.03.2008,
17:41

@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

Ich will dich nicht verwirren, aber...

» Habs jetzt glaube ich verstanden.
»
» Wenn ich nen geladenen Kondensator nehme und auf ne Batterie setze, so
» möchte die Anode ja Elektronen abgeben.
Nein, die Kathode möchte die Elektroden loswerden, die Anode nimmt sie auf.

» Somit fließen diese Elektronen auf die untere Platte des Kondensators. Die
» Kathode möchte gleichzeitig Elektronen aufnehmen.
Ja, eben nicht, umgekehrt.

» Diese bekommt sie von der
» geladenen Seite des Kondensators(über den Verbraucher). Somit fließt ein
» Strom von der Batterie(Rechteckgenerator), und es ist ein geschlossener
» Stromkreis, bis der Kondensator entladen ist(die beiden Platten die
» gleiche Ladung haben).
Ja, das stimmt so.

» Kann man das so sagen?
Jo

--
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enton(R)

12.03.2008,
17:51

@ Zwinkerle

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

Dann hab ich die beiden Elektroden wohl verwechselt.

Wenn ich nen Daniell-Element mit ner Zinn und ner Kupferelektrode nehme, und die ungeladene Kondensatorplatte mit der Zinnelektrode verbinde, so gibt die Zinnelektrode 2 Elektronen an die nicht geladene Kondensatorplatte ab und Zinn wird zu Zinn2+. Von der oberen geladenen Kondensatorplatte fließen gleichzeitig 2 Elektronen zur Kupferelektrode. Diese nimmt Cu2+ aus der Lösung auf, und es lagert sich Cu an.

So müsste es jetzt aber stimmen,oder:-D

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Zwinkerle(R)

12.03.2008,
18:26

@ enton

Verständnisproblem bei Ladungspumpe

» Dann hab ich die beiden Elektroden wohl verwechselt.
Nicht unbedingt. Ist ein Verständnisproblem. Google und Wikipedia einfach mal nach "technischer" und/oder "physikalischer" Stromrichtung [Ich ans Herz dir lege]. Wenn du das verinnerlicht hast, bleiben Verständnisproblem hoffentlich zukünftig aus. ;-)

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hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
13.03.2008,
08:53

@ enton

Strom = Ladung / Zeit

Wenn du eine Ladung änderst oder ein Potential änderst, benötigt das einen Strom. Und dieser Strom fließt vom "Rechteckausgang" über den Kondensator zu Plus (bzw nach Minus) und die Dioden sorgen dafür, dass die Ladungen immer so rum fließen, dass die Ausgangsspannung sich erhöht.

Simulier die Schaltung in SW-Cad oder PSpice udn sieh dir die Ströme an.

hws