Forum

Hi,

angenommen ich habe eine Spannungsquelle, die ein Dreiecksignal vorgibt und schließe da beliebige Lastwiderstände R_L an: Ist das richtig gedeutet, wenn der R_L zu hoch ist geht die Spannungsquelle in die Spannungsbegrenzung und das Signal durch R_L ist dann "geclipped" ? Also es kommt nicht mehr auf die ursprüngliche Dreieckamplitude?

» Ist das richtig gedeutet,
» wenn der R_L zu hoch ist geht die Spannungsquelle in die
» Spannungsbegrenzung und das Signal durch R_L ist dann "geclipped" ? Also es
» kommt nicht mehr auf die ursprüngliche Dreieckamplitude?
Nein.
Hohe Widerstände bedeuten einen geringeren Strom und damit eine geringere Belastung der Spannungsquelle.

» » Ist das richtig gedeutet,
» » wenn der R_L zu hoch ist geht die Spannungsquelle in die
» » Spannungsbegrenzung und das Signal durch R_L ist dann "geclipped" ? Also
» es
» » kommt nicht mehr auf die ursprüngliche Dreieckamplitude?
» Nein.
» Hohe Widerstände bedeuten einen geringeren Strom und damit eine geringere
» Belastung der Spannungsquelle.

Ah, dann umgekehrt eher! Bei kleiner Last fällt dann ein teil der Spannung auf den Innenwiderstand der Spannungsquelle ab und somit clipped as Dreiecksignal am R_L. Jetzt richtig?

» wenn der R_L zu hoch ist geht die Spannungsquelle in die
» Spannungsbegrenzung und das Signal durch R_L ist dann "geclipped" ? Also es
» kommt nicht mehr auf die ursprüngliche Dreieckamplitude?

Hallo tomturbo

Ich verstehe nicht ganz, was Du damit meinst.
Wenn der R_L höher oder quasi unendlich wird (offener Ausgang), hast Du die Dreieckspitze, die das Gerär zu liefern vermag, oder im Normalzustand liefert. Und nicht höher!
Ich könnte mir eher vorstellen, dass wenn der R_L kleiner wird, dann die Strombegrenzung greift und somit die Dreiecksamplitude nicht mehr erreicht wird, weil die Spannung zusammenbricht.

Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

» Ah, dann umgekehrt eher! Bei kleiner Last fällt dann ein teil der Spannung
» auf den Innenwiderstand der Spannungsquelle ab und somit clipped as
» Dreiecksignal am R_L. Jetzt richtig?
Auch nicht. Die Spannung wird nur insgesamt kleiner. Der Funktionsgenerator (um den geht es wohl) hat einen 50Ohm Ausgangswiderstand, selbst ein Kurzschluss am Ausgang ist also kein Kurzschluss für den internen Treiber.

» » Ah, dann umgekehrt eher! Bei kleiner Last fällt dann ein teil der
» Spannung
» » auf den Innenwiderstand der Spannungsquelle ab und somit clipped as
» » Dreiecksignal am R_L. Jetzt richtig?
» Auch nicht. Die Spannung wird nur insgesamt kleiner. Der Funktionsgenerator
» (um den geht es wohl) hat einen 50Ohm Ausgangswiderstand, selbst ein
» Kurzschluss am Ausgang ist also kein Kurzschluss für den internen Treiber.

Ich glaube ich verstehe. Also wird die Amplitude einfach kleiner am R_L je kleiner dieser Widerstand wird? (Da der Innenwiderstan der Quelle "über Hand gewinnt"

In welchen Fällen kann dan sog. Clipping auftreten?

» In welchen Fällen kann dan sog. Clipping auftreten?

Wenn am Ausgang ein nichtlinearer Widerstand angeschlossen ist.
Beispiel: Diode, LED ...

» » In welchen Fällen kann dan sog. Clipping auftreten?
»
» Wenn am Ausgang ein nichtlinearer Widerstand angeschlossen ist.
» Beispiel: Diode, LED ...

Und wie ist das hier bei einem Spannungs-Strom-Wandler? Wenn ich hier R_L zu groß wähle, dann clipped das stromsignal. Also es kommt auf das verhältnis zwischen R5 und R_L an. Warum ist das hier dann so mit dem clipping?

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20240508203929.asc

» » » In welchen Fällen kann dan sog. Clipping auftreten?
» »
» » Wenn am Ausgang ein nichtlinearer Widerstand angeschlossen ist.
» » Beispiel: Diode, LED ...
»
» Und wie ist das hier bei einem Spannungs-Strom-Wandler? Wenn ich hier R_L
» zu groß wähle, dann clipped das stromsignal. Also es kommt auf das
» verhältnis zwischen R5 und R_L an. Warum ist das hier dann so mit dem
» clipping?
»
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20240508203929.asc

oops dachte ich kann das .asc file einfach hochladen? hier ein bild stattdessen:

» Warum ist das hier dann so mit dem
» clipping?
Weil die Stromquelle nur eine finite Spannungsversorgung hat.
Irgendwann gibt es bei realen Stromquellen halt nicht mehr genug Quellspannung, um den Sollstrom aufrecht zu erhalten.

» » Warum ist das hier dann so mit dem
» » clipping?
» Weil die Stromquelle nur eine finite Spannungsversorgung hat.
» Irgendwann gibt es bei realen Stromquellen halt nicht mehr genug
» Quellspannung, um den Sollstrom aufrecht zu erhalten.

Ok danke für die Hilfe. Wie übertrage ich das dann jetzt zur Spannungsquelle? Möchte im LTSpice sehen was da passiert wenn ich R_L ändere. Muss ich da einfach die 100k Widerstände und den LT1012 wegnehmen? Der LT1010 ist eig. nur ein Buffer

» Wie übertrage ich das dann jetzt zur
» Spannungsquelle?
Überhaupt nicht.

» Möchte im LTSpice sehen was da passiert wenn ich R_L
» ändere.
Dann mach das doch.

Mir ist noch nicht ganz klar, welches Problem du hier heraufbeschwören willst...

» » Wie übertrage ich das dann jetzt zur
» » Spannungsquelle?
» Überhaupt nicht.
»
» » Möchte im LTSpice sehen was da passiert wenn ich R_L
» » ändere.
» Dann mach das doch.
»
» Mir ist noch nicht ganz klar, welches Problem du hier heraufbeschwören
» willst...

Also ich will Stromquellen und Spannungsquellen untersuchen und die damit verbundenen Spannungs- oder Strombegrenzung, wenn der R_L zu hoch oder zu niedrig gewählt wird.

Und das möchte ich in LTSpice simulieren, darum habe ich diese Stromquelle im LTSpice untersucht und festgestellt bei zu hohen R_L clipped das signal. Nun möchte ich eine gleichwertige Spannungsquelle auch im LTSpice zeichnen und R_L variieren, um das dasselbe zu untersuchen. Wie würde ich da vorgehen?

Aha.
Ganz ohne Simulation und (hoffentlich) anschaulich:
Eine IDEALE Stromquelle liefert immer einen konstanten Strom, unabhängig vom Lastwiderstand. Dazu muss sie bei immer höheren Lastwiderständen eine immer höhere Spannung liefern. Geht der Lastwiderstand gegen unendlich, muss also auch die Spannung gegen unendlich gehen.
Leider hat noch niemand eine unendlich hohe Spannung erzeugt. Das heißt Realität, und wir können daher auch nur REALE Stromquellen bauen oder sinnvoll simulieren. Bei denen ist die maximale Ausgangsspannung begrenzt.
Erhöhst Du bei einer solchen REALEN Stromquelle den Lastwiderstand immer weiter, kann deren interne Regelung irgendwann die Spannung am Lastwiderstand nicht mehr weiter erhöhen. Ab diesem Punkt bleibt die Spannung konstant. Erhöhst Du den Lastwiderstand weiter, wird (da konstante Spannung) nach Herrn Ohm der Strom sinken. (In Deiner Simulation sind die Verhältnisse übrigens etwas anders- da ist der Lastwiderstand konstant, und Du änderst den AusgangsSTROM der "Konstant"-Stromquelle ...)
Und zu Deiner Ausgangsfrage: Überlege Dir nun mal die Verhältnisse bei einer Spannungsquelle. Die versucht, eine konstante Spannung zu liefern. Das kann sie in der Realität aber nur bis zu einem bestimmten maximalen Strom. Größer wird der Ausgangsstrom, wenn Du den Lastwiderstand VERRINGERST (nicht erhöhst).
Und nun bist Du dran, die Verhältnisse sind hier "reziprok" zur Stromquelle ...

» Aha.
» Ganz ohne Simulation und (hoffentlich) anschaulich:
» Eine IDEALE Stromquelle liefert immer einen konstanten Strom, unabhängig
» vom Lastwiderstand. Dazu muss sie bei immer höheren Lastwiderständen eine
» immer höhere Spannung liefern. Geht der Lastwiderstand gegen unendlich,
» muss also auch die Spannung gegen unendlich gehen.
» Leider hat noch niemand eine unendlich hohe Spannung erzeugt. Das heißt
» Realität, und wir können daher auch nur REALE Stromquellen bauen oder
» sinnvoll simulieren. Bei denen ist die maximale Ausgangsspannung begrenzt.
»
» Erhöhst Du bei einer solchen REALEN Stromquelle den Lastwiderstand immer
» weiter, kann deren interne Regelung irgendwann die Spannung am
» Lastwiderstand nicht mehr weiter erhöhen. Ab diesem Punkt bleibt die
» Spannung konstant. Erhöhst Du den Lastwiderstand weiter, wird (da konstante
» Spannung) nach Herrn Ohm der Strom sinken. (In Deiner Simulation sind die
» Verhältnisse übrigens etwas anders- da ist der Lastwiderstand konstant, und
» Du änderst den AusgangsSTROM der "Konstant"-Stromquelle ...)
» Und zu Deiner Ausgangsfrage: Überlege Dir nun mal die Verhältnisse bei
» einer Spannungsquelle. Die versucht, eine konstante Spannung zu liefern.
» Das kann sie in der Realität aber nur bis zu einem bestimmten maximalen
» Strom. Größer wird der Ausgangsstrom, wenn Du den Lastwiderstand
» VERRINGERST (nicht erhöhst).
» Und nun bist Du dran, die Verhältnisse sind hier "reziprok" zur Stromquelle
» ...

Danke für die ausführlich Antwort. Ich möchte noch die reale Stromquelle diskutieren bitte. Dazu habe ich die Simulation der gezeigten stromquelle durchgeführt und auf folgende Widerstandsgeraden mit verschiedenen R_L's von 1 ohm bis 10k ohm.

Die Stromquelle liefert konstant 45mA bis R_L ~ 150 ohm und ab da sinkt der Strom und die Spannung steigt bis an ihr maximum mit 10V an. Sagt man jetzt die Stromquelle geht in die Strombegrenzung ab 150 Ohm R_L, weil nicht mehr so viel Luft oben ist an Spannung?

Bild vergessen: