Diodenschaltung mit Ladekondensatoren

Question

Ich hab eine Praktikumsvorbereitung für die Schule und stehe hier bisschen auf dem Schlauch. Ich weiß nicht mit welchen Spannung ich zu rechnen habe. Logisch würde ich sagen, dass beim Knotenpunkt zwischen C1 und D1 die Spannung doppelt so groß ist wie bei der Quelle aber ich weiß nicht was zwischen D2 und C2 für eine Spannung vorliegen würde. Beziehungsweise was an den einzelnen Bauelementen für eine Spannung abfällt.

Text erkannt:

i) Analysieren Sie die Schaltung (Abb. 1) und erklären Sie die Funktionsweise. Mit welchen Spannungen müssen Sie an den einzelnen Bauelementen rechnen?
$$ \begin{aligned} \mathrm{U}_{\mathrm{AC}} | & \widehat{\approx}_{\mathrm{D}_{1}}=\frac{1}{\square} \mathrm{C}_{1} \\ &=0 \end{aligned} $$
bb

Answer 1

Hallo,

bei dieser Schaltung handelt es sich um eine Spannungsverdopplerschaltung.

Hier die Wirkungsweise:

Vorher noch ein Hinweis:  Die Amplitude der Wechselspannung U_AC sei -wie in der Nachrichtentechnik üblich- mit U_D bezeichnet (sprich U Dach).

Zunächst sei die negative Halbwelle der Wechselspannung oben an C₁ betrachtet bzw. die positve Halbwelle an der Anode von D₁ . Dann wird C₁ auf U_D aufgeladen, d.h. Plus unten an C₁ und minus oben. An C₂ wird keine Spannung aufgebaut, da ja D₁ leitend ist und somit der Knoten C₁ / D₁ auf Masse liegt.

Nun betrachte man die positive Halbwelle am oberen Anschluß von U_AC . Jetzt ist D₁ gesperrt und man kann U_AC und der geladene Kondensator C₁ als zwei in Serie geschaltete Spannungsquellen mit jeweils U_D betrachten, d.h. die Spannung am Knoten C₁ / D₁ beträgt gegen Masse 2* U_D !! Die Diode D₂ ist jetzt leitend und läd C₂ auf 2* U_D auf. Damit beträgt die Ausgangsspannung U_out  zwei mal die Spannung U_D , d.h. die Spannung U_D ist verdoppelt worden.

Zur Teilfrage " Mit welchen Spannungen müssen Sie an den einzelnen Bauelementen rechnen? ":

Die Lösung lautet:  C₁ wird mit U_D belastet ; D₁ , D₂ und C₂ werden mit 2* UD belastet. Das zu verstehen ist jetzt kein Problem mehr und das kannst Du Dir jetzt selbst klar machen.

Gruß von hightech