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Aufgabenstellung:

Die Z-Diode wird zur Stabilisierung und Begrenzung von Spannungen verwendet. Ihre vereinfachte Kennlinie ist angegeben.

Abbildung

  1. In welchen Grenzen variiert die Spannung , wenn die Spannung um von abweicht?
  2. Berechnen Sie den Stabilisierungsfaktor .

Lösungsweg:

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Allgemein

Die grafische Lösung wird zweckmäßig mit der Zweipolersatzschaltung ermittelt, d.h. alle linearen Elemente werden in einem aktiven Zweipol zusammengefaßt.

Abbildung

Leerlaufspannung: 

Innenwiderstand: 

Abbildung

a) Berechnung von bei gegebenem bzw. :

genäherte Kennlinie der Z-Diode:

Kennlinie des aktiven Zweipools:

Zusammenschalten der Zweipole:

Mit und folgt

Stabilisierungsfaktor:

Eine andere Betrachtung kann mit dem Überlagerungssatz durchgeführt werden. indem in der folgenden Schaltung der von herrührende Anteil von , das gesuchte , berechnet wird.

Die Quellen und sind dabei kurzgeschlossen.

b) Stabilisierungsfaktor

Lösung: