Interessante Messungen/ Vierschichtdiode/ Simulation

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Vierschichtdiode - Navigation

Simulation[Bearbeiten]

Beschreibung Schaltung Simulations-Resultat
Das, was wir uns vorhin vorgestellt haben, können wir natürlich auch simulieren: Shockley Diode equivalent circuit simulation.PNG Shockley Diode equivalent circuit simulation - result.PNG
Dass die Schaltung schon bei 5.8V schaltet, liegt an der Z-Diode bzw. den Widerständen: Die Zenerspannung ist bei 100mA definiert, wir betreiben die Z-Diode aber mit 1...3mA. In der Praxis kommen noch Toleranzen und der Temperaturkoeffizient hinzu.
Da wir nun eine Simulation haben, können wir ohne Aufwand weitere Frage stellen bzw. beantworten. Was passiert z.B. ohne Z-Diode? Shockley Diode equivalent circuit simulation - without z-diode.PNG Shockley Diode equivalent circuit simulation - without z-diode - result.PNG
Die Transistoren würden nicht einschalten. Natürlich ließe sich nicht beliebig steigern, aber solange wir innerhalb der Grenzen der Bauteile bleiben, passiert nichts.
Entfernen wir die Widerstände, passiert etwas Unerwartetes: Shockley Diode equivalent circuit simulation - without resistors.PNG Shockley Diode equivalent circuit simulation - without resistors - result.PNG
Die Schaltung steuert sofort durch, man könnte sagen, die Zündspannung sei 0V.

Das kommt daher, dass bereits kleine Leckströme ausreichen, um einen der beiden Transistoren (-> Stromverstärker) etwas anzusteuern, was sofort aufschaukelt und schließlich beide Transistoren aussteuert.

Wir stellen fest: Die Schaltung aus zwei Transistoren ist latent instabil.

Wenn wir Z-Diode und Widerstände entfernen, so ist wenig überraschend, dass sie sofort aussteuert: Shockley Diode equivalent circuit simulation - without resistors z- diode.PNG Shockley Diode equivalent circuit simulation - without resistors - result.PNG