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Ich habe eine Aufgabe zum Thema Diode und weiss nicht wie ich diese Aufgabe lösen kann.

Es soll mit Hilfe der Diode und des Widerstands R eine
temperaturunabhängige Referenzspannung erzeugt werden.

Vcc wird als temperaturunabhängig angenommen. VD sei 0.7V
und αVD habe einen Wert von -4 mV/°C.

Gesucht ist jetzt αR.

Wenn an der Diode 0,7V abfallen, dann am Widerstand 4,3V, weiter komme ich allerdings nicht.

α bedeutet alpha, also alpha_VD und alpha_R

» Ich habe eine Aufgabe zum Thema Diode und weiss nicht wie ich diese Aufgabe
» lösen kann.
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» Es soll mit Hilfe der Diode und des Widerstands R eine
» temperaturunabhängige Referenzspannung erzeugt werden.
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» Vcc wird als temperaturunabhängig angenommen. VD sei 0.7V
» und αVD habe einen Wert von -4 mV/°C.
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» Gesucht ist jetzt αR.
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» Wenn an der Diode 0,7V abfallen, dann am Widerstand 4,3V, weiter komme ich
» allerdings nicht.
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Hallo Voss,
Ist hier ein Fehler ?
VD sei 0,7 V -- ok
VD habe einen Wert von -4mA/C --- das ist wohl alpha D. Hier ist eine Doppelangabe von VD
Was ist &#945 ?
Gruß Kendiman

Ist folgnde Lösung richtig?

Also an der Diode fallen wie in der Aufgabe angegeben 0,7V ab. Demendsprechend am Widerstand 4,3V

Ich habe jetzt weiterehin einfach mal angenommen das der Widerstand 100 Ohm sei. So kann ich den Strom durch den Widerstand ausrechnen. Der Strom beträgt dann I= U/R = 4,3V/100Ohm = 0,043A

Ändert sich die Temperatur um +1°C, so ist die Spannung an der Diode um 4mV kleiner und am Widerstand 4mV größer.

Also UD = 0,696V und UR = 4,304V

Ich habe jetzt bei Wiki eine Formel gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand

unter Temperaturabhängigkeit steht R(t) = R(T0)(1 + alpha_T0 * (T-T0))

Ich kann also meine Wert dort einsetzen. Für T-T0 setze ich 1 ein, also ein Temperaturunterschied von 1°C. R(T0) ist wie angenommen 100 Ohm. R(t) kann ich berechnen. Es ist die Spannung die bei der Temperaturerhöhung am Widerstand abfällt, also 4,304V.
R(t) = 4,304V / 0,043A

Dann stelle ich die Formel nach alpha um und erhalte einen Temperaturkoeffizienten für den Widerstand:

alpha_R = 0,93mOhm/°C

» Ist folgnde Lösung richtig?
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» Also an der Diode fallen wie in der Aufgabe angegeben 0,7V ab.
» Demendsprechend am Widerstand 4,3V
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» Ich habe jetzt weiterehin einfach mal angenommen das der Widerstand 100
» Ohm sei. So kann ich den Strom durch den Widerstand ausrechnen. Der Strom
» beträgt dann I= U/R = 4,3V/100Ohm = 0,043A
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» Ändert sich die Temperatur um +1°C, so ist die Spannung an der Diode um
» 4mV kleiner und am Widerstand 4mV größer.
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» Also UD = 0,696V und UR = 4,304V
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» Ich habe jetzt bei Wiki eine Formel gefunden:
» http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand
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» unter Temperaturabhängigkeit steht R(t) = R(T0)(1 + alpha_T0 * (T-T0))
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» Ich kann also meine Wert dort einsetzen. Für T-T0 setze ich 1 ein, also
» ein Temperaturunterschied von 1°C. R(T0) ist wie angenommen 100 Ohm. R(t)
» kann ich berechnen. Es ist die Spannung die bei der Temperaturerhöhung am
» Widerstand abfällt, also 4,304V.
» R(t) = 4,304V / 0,043A
»
» Dann stelle ich die Formel nach alpha um und erhalte einen
» Temperaturkoeffizienten für den Widerstand:
»
» alpha_R = 0,93mOhm/°C

Hallo,
das ist leider ein Irrweg !
Man kann nicht einfach die Spannung am Widerstand versuchen auszugleichen. Die angestellte Berechnung ergibt sich schon aus dem Bild ohne großen Aufwand.
Um die Spannung UD bei 21 C wieder auf 0,7 V zu bringen, ist der Strom durch die Diode zu erhöhen, bis sich an der Diode wieder 0,7 V einstellen. Eine Spannungsänderung am Widerstand R ( 4 mV ) ändert nichts am Spannungsabfall an der Diode.
Die Spannung an einer Diode ändert sich:
1. bei Temperaturänderungen.
2. bei Stromänderungen.
Man muß also die Spannungsänderung an der Diode, die durch eine Temperaturänderung entstanden ist, durch eine Stromänderung kompensieren. Die Stromänderung kann man mit einem temperaturabhängigen Widerstand erreichen. Die Frage ist nur, wieviel Strom muß mehr fließen, um den Änderung an der Diode wieder auszugleichen.
Ein Temperaturdiagramm einer Siliziumdiode folgt. Vielleicht ist da der Wert zu entnehmen. Es wird wohl zu ungenau sein.
Gruß Kendiman

Hallo,
Das folgende Bild entspicht der Berechnung. Leider habe ich zuerst das Diagramm hochgeladen. Die Spannung an der Diode kann nicht einfach durch Änderung der Spannung am Widerstand auf 0,7 V gebracht werden
Gruß Kendiman

» Hallo,
» Das folgende Bild entspicht der Berechnung. Leider habe ich zuerst das
» Diagramm hochgeladen. Die Spannung an der Diode kann nicht einfach durch
» Änderung der Spannung am Widerstand auf 0,7 V gebracht werden
» Gruß Kendiman
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Nach diesem Bild habe ich doch die Berechnung durchgeführt. Ich habe nicht die Spannung am Widerstand geändert, sondern die Spannung an der Diode. Der Temperaturkoeffizient, welcher gegeben ist bezieht sich ja auf die Diode und somit fallen bei 1 Grad änderung 4mV weniger an der Diode ab oder nicht? Dadurch muss ja der Rest am Widerstand abfallen.

» » Hallo,
» » Das folgende Bild entspicht der Berechnung. Leider habe ich zuerst das
» » Diagramm hochgeladen. Die Spannung an der Diode kann nicht einfach
» durch
» » Änderung der Spannung am Widerstand auf 0,7 V gebracht werden
» » Gruß Kendiman
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» Nach diesem Bild habe ich doch die Berechnung durchgeführt. Ich habe nicht
» die Spannung am Widerstand geändert, sondern die Spannung an der Diode. Der
» Temperaturkoeffizient, welcher gegeben ist bezieht sich ja auf die Diode
» und somit fallen bei 1 Grad änderung 4mV weniger an der Diode ab oder
» nicht? Dadurch muss ja der Rest am Widerstand abfallen.

Hallo,
am Widerstand hat sich die Spannung geändert und zwar um 0,004 V. Das ist aber eine Folge der Temperaturabhängigkeit der Diode und ist nicht durch die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes entstanden. Auch wenn ein Widerstand absolut temperaturstabil wäre, so hätte sich doch die Spannung am Widerstand geändert. Siehe Bild !
Die Aufgabe besteht doch darin, eine stabile Referenzspannung zu erzeugen.!
Die Spannung an der Diode sinkt bei Temperaturerhöhung (0,004 V). Wieviel Strom muß durch die Diode mehr fließen, um durch den erhöhten Spannungsabfall die 0,004 V wieder auszugleichen. Dazu muß die Steilheit der Diodenkennlinie
bekannt sein. ( delta ID/delta UD )
Gruß Kendiman