Aufgabe 13.4

Nichtlineare Last im Grundstromkreis

An eine Spannungsquelle mit der Leerlaufspannung \( U_0 \) und dem Vorwiderstand \( R \) ist eine Halbleiterdiode in Durchlassrichtung angeschlossen. Die Beziehung zwischen dem Diodenstrom\( I \) und der Diodenspannung \( U_\mathrm{D} \) wird durch Gleichung (75) beschrieben.


Es sind folgende Werte gegeben: \( U_0 = 5 \, \mathrm{V} \), \( U_\mathrm{D} = 0,3 \, \mathrm{V} \), \( mU_\mathrm{T} = 25 \, \mathrm{mV} \), \( I_\mathrm{S} = 1 \, \mathrm{µA} \)

a)Wie groß muss der Vorschaltwiderstand \( R \) gewählt werden, damit sich über der Diode die Spannung \( U_\mathrm{D} \) einstellt?

\( R = \)
(Bedienhinweise)

b)Wie groß ist die Diodenspannung \( U_\mathrm{D1} \), wenn sich der Widerstand \( R \) um \( 10 \% \) verändert (\( R_1 = 1{,}1 · \mathrm{R} \))?

\( U_\mathrm{D1} = \)
(Bedienhinweise)

Lösungshinweis:
Mit der Vorgabe von \( U_\mathrm{D} \) ist nach der Gleichung (75) der Strom \( I \) bekannt und \( R \) folgt aus:

\( U_\mathrm{D} = U_\mathrm{0} - R·I \)

MathCAD-Datei: Grundstromkreis mit Halbleiterdiode (2)

vergleiche Beispiel: Spannungsquelle mit Halbleiterdiode (2)