Märchenwelt Physik, Rechtecksignal

[Kurt]

Ich hab den Eindruck dass die Schaltung nicht verstanden wird, klaro, die Darstellung ist ein wenig verwirrend.

Die runden Dinger sind Spannungsgeneratoren (lasst euch von den eingezeichneten + - Zeichen nicht verwirren, sie dienen erstmal der Lageorientierung und haben eine ähnliche Funktion wie beim Operationsverstärker auch, nur halt auf den Ausgang bezogen).

V1 bringt plus 10V
V2 bringt minus 5V
V3 bringt minus 5V

Alle drei Generatoren sind über 10 Ohm Widerstände am Knotenpunkt zusammengeschaltet.
An diesem addieren sich alle Ströme die da auftreten, und zwar Vorzeichenrichtig (arithmetisch, oder wie das heisst).

Der Rest ist am Text zu erkennen.

Welche Spannung tritt am Ausgang, dem neu generiertem Signal, auf?

Kurt

[Yukterez]

V1 bringt plus 10V
V2 bringt minus 5V
V3 bringt minus 5V

Ich würde das eher so aufzeichnen:



Grob skizzierend,

[Kurt]

Brauchst keinen malen, ich hab einen.




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Kurt

Du musst nur noch einen "addierenden" Operationsverstärker dazu schalten.

Das ist nicht notwendig, es geht darum was am Knotenpunkt, der ja der Ausgangspunkt des neuen Signals ist, an Spannung anliegt.
Diese Spannung kommt dann, gegen GND bezogen, rechts raus.

Nimm die Ströme die aus den Quellen herauslaufen bzw. in die Quellen hinein, schon bekommst du die Spannung die am Knotenpunkt anliegt.

Kurt

(Wenn ihr euch LT-Spice runterlädt dann könnt ihr es selber laufen lassen, das Quellfile häng ich schonmal ran, es ist ganz leicht zu bedienen)

Leider geht's nicht, wie bring ich hier ein *.asc unter?


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[Kurt]

Dann ist deine Zeichnung falsch, du musst alle Spannungen über einen Widerstand mit GND verbinden.

Die Zeichnung ist nicht falsch.

Für einen Generator wirken die beiden anderen als Senke, der Ri der Signalquellen ist 0 Ohm.

Betrachte einfach die Ströme die über die 10 Ohm in die jeweilige Senke fliessen.

Bild_Knoten_2.png (40.21 KiB) 6273-mal betrachtet

Hier wird nach 100 ms Gen2 eingeschaltet, nach 200 ms Gen1 und nach 300 ms Gen3.
Die grüne Linie zeigt die Knotenspannung, somit die Ausgangsspannung.

Kurt

[Kurt]

Die Zeichnung ist nicht falsch.

Die Zeichnung ist übelster Bockmist! Was denkst du wohl, was passiert, wenn man verschiedene Spannungen auf eine Leitung legt - schlimmstenfalls etwa 0V auf 1V oder höher (Kurzschluss)? Parallelschaltungen von Spannungsquellen sind nur bedingt mit realen Quellen möglich. Vorschaltwiderstände müssen so gewählt werden, das alle Spannungsquellen bei jeder zugelassenen Last gleiche Spannungen liefern, sonst knallts.

Ach komm, du interpretierst da was hinein was nicht ist.
Diese Schaltung kannst du jederzeit mit realen Bauteilen und Signalquellen nachbauen.
Da gibt's weder Kurzschlüsse noch sonstwas rauchiges.

Sind dir denn die 10 Ohm nicht aufgefallen?

Kurt

Sind alle drei Signalquellen on dann kommt ein Signal mit Null Volt am Ausgang raus.
(Frage an die die da immer die Quellsignale im Ausgangssignal sehen: welche Quellsignale sind im Ausgangssignal enthalten?
10V, -5V oder was sonst?)

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[fb557ec2107eb1d6]

Wenn Gen2 nach 100ms auf -5V geht, warum geht das Ausgangssignal auf knapp -1,7V (siehe Bild oben)?

[JuRo]

@Kurt, selbst wenn das Ganze funktioniert, ist das kein Rechtecksignal im Sinne der Fourierreihe, sondern was anderes. Wo ist da jetzt das Märchen?

[fb557ec2107eb1d6]

Die 10V Spannungsquelle geht nur drauf, wenn sie mit 1A ein Problem hat. Tausche die 10Ohm Widerstände gegen 10kOhm aus. Argumentation von Kurt bleibt gleich. Dein Argument geht den Bach runter.

[Kurt]

Wenn Gen2 nach 100ms auf -5V geht, warum geht das Ausgangssignal auf knapp -1,7V (siehe Bild oben)?

Weil Gen1 und 3 einen Ri von Null Ohm haben, also trotzdem Strom über die beiden Widerstände gegen Masse fließt.

Kurt

[Kurt]

Die 10V Spannungsquelle geht nur drauf, wenn sie mit 1A ein Problem hat. Tausche die 10Ohm Widerstände gegen 10kOhm aus. Argumentation von Kurt bleibt gleich. Dein Argument geht den Bach runter.

1A? Welche Spannungen hat man denn zwischen den Spannungsquellen?

Zwischen U1 und U2 15V, zwischen U1 und U3 15V und zwischen U2 und U3 0V. Strom fließt also definitiv zwischen U1 und U2 und zwischen U1 und U3 jeweils über einen Gesamtwiderstand von 20Ohm also jeweils 0,75A. U1 wird somit mit 1,5A belastet. Wie dem auch sei. Der Strom von jeweils 0,75A fließt in beiden Stromkreisen an allen Stellen gleich und daraus folgt, dass sich die 15V auf alle Spannungsquellen gleichmäßig verteilen, also pro Spannungsquelle 7,5V anfallen. U1 ist damit leicht unterfordert, die beiden 5V-Spannungsquellen aber nicht. Das kann man beheben, indem man die stärkeren Spannungsquellen mit Widerständen auf die Spannungen der schwächsten Spannungsquelle herunter dimmt.

Sind alle Spannungsquellen eingeschaltet dann ist die erste mit 1A , die zweite und dritte mit jeweils 0.5A belastet.

Kurt