Discussion:
Leistungsanpassung an nichtlinearem Widerstand
(zu alt für eine Antwort)
Peter Thoms
2019-06-07 09:44:51 UTC
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Hallo,

ich tu mich gerade schwer,
mit dem Alter fehlt auch zunehmend Übung.

Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie Wechselspannung
an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?

Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
Diagramm):

+I /
/
0I ------/ Spannung U ->

-I

Anmerkung:
a) Eingangsspannung gleichstromfreier mit Sinus:
Leistungsanpassung müsste man wegen der krummen Kennlinie nach Fourier
in verschiedene Frequenzen aufspalten:
- Gleichspannung
- Grundfrequenz
- Oberwellen

b) Eingangsspannung mit Oberwelle, bspw. gleichstromfreier Rechteck im
1:1 Takt:

Hat sowas schon mal einer durchdacht und für mich parat?


Peter
Horst-D. Winzler
2019-06-07 10:03:05 UTC
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Post by Peter Thoms
Hallo,
ich tu mich gerade schwer,
mit dem Alter fehlt auch zunehmend Übung.
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie Wechselspannung
an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
+I         /
          /
0I ------/   Spannung U ->
-I
Leistungsanpassung müsste man wegen der krummen Kennlinie nach Fourier
- Gleichspannung
- Grundfrequenz
- Oberwellen
b) Eingangsspannung mit Oberwelle, bspw. gleichstromfreier Rechteck im
Thema Frequenzvervielfachung mittel Varaktordioden. Folgender Link
könnte deine Fragen beantworten?

https://www.nzz.ch/meinung/der-zuckerrausch-kostet-uns-milliarden-zeit-dagegen-vorzugehen-ld.1487089
--
---hdw---
Horst-D. Winzler
2019-06-07 19:06:55 UTC
Permalink
Post by Horst-D. Winzler
Post by Peter Thoms
Hallo,
ich tu mich gerade schwer,
mit dem Alter fehlt auch zunehmend Übung.
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie
Wechselspannung an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene
+I         /
           /
0I ------/   Spannung U ->
-I
Leistungsanpassung müsste man wegen der krummen Kennlinie nach Fourier
- Gleichspannung
- Grundfrequenz
- Oberwellen
b) Eingangsspannung mit Oberwelle, bspw. gleichstromfreier Rechteck im
Thema Frequenzvervielfachung mittel Varaktordioden. Folgender Link
könnte deine Fragen beantworten?
https://www.nzz.ch/meinung/der-zuckerrausch-kostet-uns-milliarden-zeit-dagegen-vorzugehen-ld.1487089
Sehe gerade was sich da eingeschlichen hat. Der richtige Link folgt.

https://mediatum.ub.tum.de/doc/601592/601592.pdf
--
---hdw---
Rafael Deliano
2019-06-07 15:02:12 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
nichtlinearen
Hört sich nicht nach Job für Taschenrechner mit einfacher Formel an.
Hätte bei dem Stichwort eher in Spice-Handbüchern geblättert.

Zudem: ist der Quellwiderstand auch krumm ?

MfG JRD
Peter Thoms
2019-06-08 06:36:53 UTC
Permalink
Post by Rafael Deliano
Post by Peter Thoms
nichtlinearen
Hört sich nicht nach Job für Taschenrechner mit einfacher Formel an.
Hätte bei dem Stichwort eher in Spice-Handbüchern geblättert.
Zudem: ist der Quellwiderstand auch krumm ?
MfG  JRD
Hallo,

richtig: nein, 50 Ohm


Peter
Marte Schwarz
2019-06-07 17:29:11 UTC
Permalink
Hi Peter,
Post by Peter Thoms
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie Wechselspannung
an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
+I         /
          /
0I ------/   Spannung U ->
-I
Also eine Gleichricherschaltung am Ende?
Mach mal einen Schritt nach hinten und schreib und, was Du vor hast.
Mich schwant, dass Du nicht wirklcih eine Leistungsanpassung machen
magst. Welche Quelle soll denn was speisen? Was willst Du daran optimieren?

Marte
Peter Thoms
2019-06-08 06:45:51 UTC
Permalink
Post by Marte Schwarz
Hi Peter,
Post by Peter Thoms
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie
Wechselspannung an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene
+I         /
           /
0I ------/   Spannung U ->
-I
Also eine Gleichricherschaltung am Ende?
Mach mal einen Schritt nach hinten und schreib und, was Du vor hast.
Mich schwant, dass Du nicht wirklcih eine Leistungsanpassung machen
magst. Welche Quelle soll denn was speisen? Was willst Du daran optimieren?
Hallo,

genau, irgend was Krummes.
Ob ein Akkumulator testweise mit HF beaufschlagt oder ein Röhrengitter,
das irgendwo im Phasenlauf einen eigentümlichen Strompeak liefern kann
(keinen Sinus, aber es reicht das als Sinus zu betrachten).


Peter
Marte Schwarz
2019-06-08 09:38:30 UTC
Permalink
Hi Peter,
Post by Peter Thoms
Post by Marte Schwarz
magst. Welche Quelle soll denn was speisen? Was willst Du daran optimieren?
genau, irgend was Krummes.
Ob ein Akkumulator testweise mit HF beaufschlagt oder ein Röhrengitter,
das irgendwo im Phasenlauf einen eigentümlichen Strompeak liefern kann
(keinen Sinus, aber es reicht das als Sinus zu betrachten).
??? Ich hab immer noch keine Vorstellung, was Dein eigentliches Zie ist:
Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an Leitungen zu
verhindern, um maximale Leistung in ein System einzukoppeln... Aber es
ist ungeeignet für vieles.
Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst. Was
soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht
werden?Reflexionsfreiheit wirst Du nicht schaffen, die eine Hälfte ist
hochohmig. Da gibt es nichts zu absorbieren. Es sei denn, Du entwickelst
eine Schaltung, die in der Art einer PFC die Leistungsaufnahme
linearisiert.
Solange das Ziel aber nicht bekannt ist, ist alles Kaffesatzlesen in
voller Kaffeetasse. Leistungsanpassung ist ein Werkzeug, kein Ziel.


Marte
Peter Thoms
2019-06-08 13:11:36 UTC
Permalink
Am 08.06.19 um 11:38 schrieb Marte Schwarz:
...
Post by Marte Schwarz
Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an Leitungen zu
verhindern, um maximale Leistung in ein System einzukoppeln... Aber es
ist ungeeignet für vieles.
Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst. Was
soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht
werden?Reflexionsfreiheit wirst Du nicht schaffen, die eine Hälfte ist
hochohmig. Da gibt es nichts zu absorbieren. Es sei denn, Du entwickelst
eine Schaltung, die in der Art einer PFC die Leistungsaufnahme
linearisiert.
Solange das Ziel aber nicht bekannt ist, ist alles Kaffesatzlesen in
voller Kaffeetasse. Leistungsanpassung ist ein Werkzeug, kein Ziel.
Hallo,

das Signal soll auf die Quelle gegeben werden, 50 Ohm, bspw. 50 W.
- der Gleichanteil soll per Shuntregler abgeschöpft werden
- die Leistung der Grundfrequenz (f1-Anteil) soll maximiert werden
- Q durch hohe L und C hilft, dass die Quelle praktisch konstant 50 Ohm
sieht
- die Oberwellen sollen eventuell abgefiltert werden, wie die Gleichspannung


Peter
Marte Schwarz
2019-06-09 16:21:34 UTC
Permalink
Hi Peter,
Post by Peter Thoms
??? Ich hab immer noch keine Vorstellung, was Dein eigentliches Ziel
ist: Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an
Leitungen zu verhindern, um maximale Leistung in ein System
einzukoppeln... Aber es ist ungeeignet für vieles.
Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst. Was
soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht
werden?
das Signal soll auf die Quelle gegeben werden, 50 Ohm, bspw. 50 W.
Eine Quelle würde ich als die Stelle bezeichnen, von der ein Signal
kommt. Bisher war ich davon ausgegangen, dass diese Quelle 50 Ohm
Ausgangswiderstand haben solle. Mittlerweile bin ich einfach nur
verwirrt durch das, was Du schreibst. Ich gehe jetzt einfach mal davon
aus, dass Du eine Quelle mit einer maximalen Leistungsabgabe von 50 W
und einer Ausgangsimpedanz von 50 Ohm meinst. Das entspricht einer
Leerlaufspannung von 100 Veff, von denen bei Leistungsanpassung, die
Hälfte bei der Last von 50 Ohm ankommt.
Post by Peter Thoms
- der Gleichanteil soll per Shuntregler abgeschöpft werden
Was Du mir damit auch immer mitteilen magst. Gibt es von der Quelle
einen Gleichspannungsanteil mit überlagertem Wechselspannungsanteil? Was
meinst Du dann mit "abgeschöpft"? Genutzt? Verworfen?
Post by Peter Thoms
- die Leistung der Grundfrequenz (f1-Anteil) soll maximiert werden
Wenn der Gleichspannungsanteil so groß ist, dass der Wechselanteil nicht
in den Knickbereich vordringt und gem Skizze der Kennlinenbereich
dahinter linear ist, dann muss auf die differenzielle Steigung angepasst
werden, um maximale Leistung an diese Impedanz abgeben zu können.

In diesem Fall musst Du ein Anpassungsnetzwerk zwischen Quelle und Last
setzen, die diese Impedanztransformation vornimmt.

Aber Vorsicht: Deine Kennline war eine statische. Komplexe Anteile davon
sind darin nicht zu sehen, spielen aber beim Anpassungsnetzwerk immer
eine Rolle.
Post by Peter Thoms
- Q durch hohe L und C hilft, dass die Quelle praktisch konstant 50 Ohm
sieht
??? Ich verstehe hier gar nicht, was Du schreiben willst. Von welchen L
und C schreibst Du? Bisher war von solchen keine Rede.
Post by Peter Thoms
- die Oberwellen sollen eventuell abgefiltert werden, wie die
Gleichspannung
Wozu? Was willst Du denn wirklich machen?

Marte
Peter Thoms
2019-06-09 17:46:55 UTC
Permalink
Post by Marte Schwarz
Hi Peter,
Post by Peter Thoms
Post by Marte Schwarz
??? Ich hab immer noch keine Vorstellung, was Dein eigentliches
Ziel ist: Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an
Leitungen zu verhindern, um maximale Leistung in ein System
einzukoppeln... Aber es ist ungeeignet für vieles.
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
Post by Marte Schwarz
Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst.
Was soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht werden?
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
das Signal soll auf die Quelle gegeben werden, 50 Ohm, bspw. 50 W.
Eine Quelle würde ich als die Stelle bezeichnen, von der ein Signal
kommt. Bisher war ich davon ausgegangen, dass diese Quelle 50 Ohm
Ausgangswiderstand haben solle. Mittlerweile bin ich einfach nur
verwirrt durch das, was Du schreibst. Ich gehe jetzt einfach mal davon
aus, dass Du eine Quelle mit einer maximalen Leistungsabgabe von 50 W
und einer Ausgangsimpedanz von 50 Ohm meinst. Das entspricht einer
Leerlaufspannung von 100 Veff, von denen bei Leistungsanpassung, die
Hälfte bei der Last von 50 Ohm ankommt.

Hallo,

exakt.

Am Anfang war mir noch weniger klar, das muß sich erst bilden.
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
- der Gleichanteil soll per Shuntregler abgeschöpft werden
Was Du mir damit auch immer mitteilen magst. Gibt es von der Quelle
einen Gleichspannungsanteil mit überlagertem Wechselspannungsanteil? Was
meinst Du dann mit "abgeschöpft"? Genutzt? Verworfen?

Ich gehe davon aus, dass durch den Kennlinienknick ein Gleichrichteffekt
eintritt, aber auch Oberwellen erzeugt werden.
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
- die Leistung der Grundfrequenz (f1-Anteil) soll maximiert werden
Wenn der Gleichspannungsanteil so groß ist, dass der Wechselanteil
nicht in den Knickbereich vordringt und gem Skizze der Kennlinenbereich
dahinter linear ist, dann muss auf die differenzielle Steigung angepasst
werden, um maximale Leistung an diese Impedanz abgeben zu können.

Was auch immer. Damit bspw. ein Akku nicht zusätzlich geladen bzw.
entladen wird, durch einen eventuellen Gleichrichteffekt.

Oder eine Triode könnte sich sonst selbst ihren Arbeitspunkt verschieben.
Keine Ahnung, würde die dann durchgehen oder dichtmachen?
Post by Marte Schwarz
In diesem Fall musst Du ein Anpassungsnetzwerk zwischen Quelle und
Last setzen, die diese Impedanztransformation vornimmt.

exakt
Post by Marte Schwarz
Aber Vorsicht: Deine Kennline war eine statische. Komplexe Anteile
davon sind darin nicht zu sehen, spielen aber beim Anpassungsnetzwerk
immer eine Rolle.
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
- Q durch hohe L und C hilft, dass die Quelle praktisch konstant 50
Ohm sieht
Post by Marte Schwarz
??? Ich verstehe hier gar nicht, was Du schreiben willst. Von welchen
L und C schreibst Du? Bisher war von solchen keine Rede.

Eine Stanze, das Stanzwerkzeug, bspw. hat eine nichtlineare
Kraft-Verlust-Kennlinie.
Damit die Stanze der Quelle als "rund" erscheint bekommt sie eine
Schwungmasse (hier Q durch L und C) und gut.
Post by Marte Schwarz
Post by Peter Thoms
- die Oberwellen sollen eventuell abgefiltert werden, wie die
Gleichspannung
Post by Marte Schwarz
Wozu? Was willst Du denn wirklich machen?
elektrisch analysieren

Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?

Das müsste doch in der ersten Näherung passen, oder?


Peter
Hartmut Kraus
2019-06-09 18:06:43 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?
Absolut nicht. Röhren sind nämlich das Paradebespiel für verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rückwärts gerechnet.
Peter Thoms
2019-06-09 18:59:16 UTC
Permalink
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?
Absolut nicht. Röhren sind nämlich das Paradebespiel für verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rückwärts gerechnet.
Hallo,

ok ..., das gilt für einige Röhren.

Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).

Oder eine 3cx3000 ...


Peter
Hartmut Kraus
2019-06-09 19:53:34 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?
Absolut nicht. Röhren sind nämlich das Paradebespiel für verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rückwärts gerechnet.
Hallo,
ok ..., das gilt für einige Röhren.
Für den Großteil, im "vertretbaren" Aussteureungsbereich betrieben. Und
der liegt nun mal bei negativen Gitterspannnungen.
Post by Peter Thoms
Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).
Oder eine 3cx3000 ...
Von mir aus. Aber selbst mit solchen "Spezialfällen" wirst du nie auch
nur annährend Leistungsanpassung hinkriegen. Viel Erfolg weiterhin. ;)
Peter Thoms
2019-06-10 08:34:23 UTC
Permalink
Post by Hartmut Kraus
Für den Großteil, im "vertretbaren" Aussteureungsbereich betrieben. Und
der liegt nun mal bei negativen Gitterspannnungen.
Post by Peter Thoms
Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).
Oder eine 3cx3000 ...
Von mir aus. Aber selbst mit solchen "Spezialfällen" wirst du nie auch
nur annährend Leistungsanpassung hinkriegen. Viel Erfolg weiterhin. ;)
Hallo,

das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.

Was mir mittlerweile klar wurde:
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.


Peter
Hartmut Kraus
2019-06-10 11:50:07 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.
Dir ist überhaupt nichts klar geworden. Die simple Rechnung
"Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% / verlustlose Übertragung nur
leistungs- und damit stromlos möglich" gilt /immer/, egal wie gerade
oder krumm die Kennlinien von Quell- oder Lastwiderstand nun sind. Und
egal, ob du nun mit Gleich- oder Wechselstrom hantierst.
Post by Peter Thoms
das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.
Na, dann immer drauf. ;)
Peter Thoms
2019-06-15 17:57:57 UTC
Permalink
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.
Dir ist überhaupt nichts klar geworden.
Hallo,

das ist ein genetischer Fehlschluss.
Post by Hartmut Kraus
Die simple Rechnung
"Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% / verlustlose Übertragung nur
leistungs- und damit stromlos möglich" gilt /immer/, egal wie gerade
oder krumm die Kennlinien von Quell- oder Lastwiderstand nun sind. Und
egal, ob du nun mit Gleich- oder Wechselstrom hantierst.
Die Aussage überrascht mich nicht.
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.
Na, dann immer drauf. ;)
Peter
Hartmut Kraus
2019-06-16 12:05:16 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.
Dir ist überhaupt nichts klar geworden.
Hallo,
das ist ein genetischer Fehlschluss.
Post by Hartmut Kraus
Die simple Rechnung "Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% /
verlustlose Übertragung nur leistungs- und damit stromlos möglich"
gilt /immer/, egal wie gerade oder krumm die Kennlinien von Quell-
oder Lastwiderstand nun sind. Und egal, ob du nun mit Gleich- oder
Wechselstrom hantierst.
Die Aussage überrascht mich nicht.
Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, für dass du eine Lösung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt. ;)
Peter Thoms
2019-06-16 17:03:39 UTC
Permalink
Am 16.06.19 um 14:05 schrieb Hartmut Kraus:
...
Post by Hartmut Kraus
Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, für dass du eine Lösung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt. ;)
Hallo,

Leistungsanpassung an nichtlinearem Widerstand.
Aber das geht nur frequenzselektiv und mit etwas Q, mit breitbandig ist
da nichts.
Bspw. geht damit eine knackige Materialprüfung an einem Bleiakku.


Peter
Peter Thoms
2019-06-23 07:03:35 UTC
Permalink
Post by Hartmut Kraus
Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, für dass du eine Lösung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt.
Hallo,

wieso ich?

Auf mich triffts nicht zu, ich weiß es jetzt.
Es ist ungefähr der halbe "differentielle" Widerstand vom leitenden
Bereich der nichtlinearen Kennlinie.


Peter

Rolf Bombach
2019-06-10 14:02:56 UTC
Permalink
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer "Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?
Absolut nicht. Röhren sind nämlich das Paradebespiel für verlustlose (also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rückwärts gerechnet.
Und was nützt dir das bei:
- HF, dort ist die Ansteuerung alles andere als stromlos.
- passive grid Ansteuerung, dort wird im gewissen Sinne 100%
Steuerleistung an z.B. 50 Ohm verheizt.
- Bei Leistungs-Durchreichung, wie etwa bei der Gitterbasisschaltung
oder der Anodenmodulation. Bei Gitterbasis ist der Eingangs-Wirkwiderstand
durch die Leitfähigkeit der Steilheit gegeben.

Die stärksten NF-Endstufen, bis 1.2 MW, werden/wurden in der Anodenmodulation
von Rundfunksendern eingesetzt.

Wäre die Ansteuerung tatsächlich verlustlos, gäbe es keinen Grund für
mehrstufige Verstärker, da jede Stufe für sich ja schon unendliche
Leistungsverstärkung aufwiese. OK, dieses Argument ist etwas dünn.
--
mfg Rolf Bombach
Hartmut Kraus
2019-06-10 14:31:58 UTC
Permalink
Post by Rolf Bombach
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"Eintaktröhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rückwärts" gerechnet?
Absolut nicht. Röhren sind nämlich das Paradebespiel für verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rückwärts gerechnet.
- HF, dort ist die Ansteuerung alles andere als stromlos.
- passive grid Ansteuerung, dort wird im gewissen Sinne 100%
Steuerleistung an z.B. 50 Ohm verheizt.
- Bei Leistungs-Durchreichung, wie etwa bei der Gitterbasisschaltung
oder der Anodenmodulation. Bei Gitterbasis ist der Eingangs-Wirkwiderstand
durch die Leitfähigkeit der Steilheit gegeben.
Die stärksten NF-Endstufen, bis 1.2 MW, werden/wurden in der
Anodenmodulation
von Rundfunksendern eingesetzt.
Wäre die Ansteuerung tatsächlich verlustlos, gäbe es keinen Grund für
mehrstufige Verstärker, da jede Stufe für sich ja schon unendliche
Leistungsverstärkung aufwiese.
Schon, aber die nötige Spannungs- /und/ Stromverstärkung kriegst du kaum
mit einer Stufe hin. Hat schon seine Gründe, dass die schon die
"legendären" einfachsten NF-Verstärker meistens mit so 'ner ECL / PCL
bestückt waren / sind.

OK, dieses Argument ist etwas dünn.

Ok, sagen wir: Auf ein eng begrenztes Gebiet beschränkt, also NF -
Kleinsignalverstärkung.
Roland Franzius
2019-06-07 18:57:10 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Hallo,
ich tu mich gerade schwer,
mit dem Alter fehlt auch zunehmend Übung.
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie Wechselspannung
an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
+I         /
          /
0I ------/   Spannung U ->
-I
Leistungsanpassung müsste man wegen der krummen Kennlinie nach Fourier
- Gleichspannung
- Grundfrequenz
- Oberwellen
b) Eingangsspannung mit Oberwelle, bspw. gleichstromfreier Rechteck im
Hat sowas schon mal einer durchdacht und für mich parat?
zB sin x - sin pi/10 auf pi/10<x<9 pi/10
sin x + sin pi/10 auf 11/10 pi < x < 19/10 pi

In: Plot[Piecewise[{{Sin[x] - Sin[\[Pi]/10], \[Pi]/10 < x <
9 \[Pi]/10}, {Sin[x] + Sin[\[Pi]/10],
11 \[Pi]/10 < x < 19 \[Pi]/10}, {0, True}}], {x, 0, 2 \[Pi]}]

- Graphics -

In: Integrate[
Sin[n x] Piecewise[{{Sin[x] - Sin[\[Pi]/10], \[Pi]/10 < x <
9 \[Pi]/10}, {Sin[x] + Sin[\[Pi]/10],
11 \[Pi]/10 < x < 19 \[Pi]/10}, {0, True}}], {x, 0, 2 \[Pi]}]

Out:
-(((Sqrt[2 (5 + Sqrt[5])] * n * Cos[(2 n \[Pi])/5]
+ Sin[(2 n \[Pi])/5] - Sqrt[5] Sin[(2 n \[Pi])/5]) *
(Sin[(n \[Pi])/2] - Sin[(3 n \[Pi])/2])) /
(2 n (-1 + n^2)))

Es bleiben also die ungeraden sin (nx)-Komponenten von der Größe
1/( ( n^2-1)) wegen des n im Zähler, wie das für eine stetige Funktion
sein muss. Die Zahlen 5 und 10, die von pi/10 stammen, können durch
andere Bruchteile der Periode ersetzt werden.

Jede Fourierkomponente der Spannung macht dann ihren unabhängigen Strom
an einem linearen Netzwerk.
--
Roland Franzius
Hans-Peter Diettrich
2019-06-07 23:24:42 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
Wie ermittel ich Leistungsanpassung für gleichstromfreie Wechselspannung
an einem nichtlinearen Widerstand bei Großsignalen?
Im Prinzip mit zwei Funktionen:
U(t) für den Spannungsverlauf
I(U, R) für den Strom

Dann P=U*I ausmultiplizieren (eine Periode reicht), nach R ableiten und
nach Nullstellen in der Ableitung suchen (relatives Minimum/Maximum).
Oder habe ich da "Leistungsanpassung" irgendwie falsch verstanden?

Bei weiterem Nachdenken fehlt mir noch die Angabe, wie man die gegebene
nichtlineare Kennlinie überhaupt verändern kann. Ohne
Änderungsmöglichkeit kann man ja nichts anpassen!?

Bei noch weiterem Nachdenken über die Anpassung am Verstärker müßte der
optimale Verbraucher den gleichen Innenwiderstand wie die
Spannungsquelle haben. Diese Angabe fehlt bislang, verkompliziert die
Geschichte noch weiter.

Außer beim Rechteck, da wird's einfach: Spannung bei LOW kann man
vergessen, da fließt kein Strom, bei HIGH den Widerstand so hintrimmen,
daß er gleich dem Innenwiderstand der Quelle wird. Das Tastverhältnis
ist dann für die Anpassung egal.

Und falls der Quellenwiderstand komplex ist, und vielleicht auch noch
der Lastwiderstand, dann wird's halt nochmal etwas komplizierter. Aber
das Rechnen mit komplexen Zahlen war noch nie mein Ding :-(

DoDi
Peter Thoms
2019-06-08 06:40:02 UTC
Permalink
Post by Hans-Peter Diettrich
Bei weiterem Nachdenken fehlt mir noch die Angabe, wie man die gegebene
nichtlineare Kennlinie überhaupt verändern kann. Ohne
Änderungsmöglichkeit kann man ja nichts anpassen!?
Bei noch weiterem Nachdenken über die Anpassung am Verstärker müßte der
optimale Verbraucher den gleichen Innenwiderstand wie die
Spannungsquelle haben. Diese Angabe fehlt bislang, verkompliziert die
Geschichte noch weiter.
Hallo,

Quelle: 50 Ohm
Anpassung "verlustlos", bspw. über LC oder Trafo


Peter
Peter Thoms
2019-06-08 06:41:49 UTC
Permalink
Post by Hans-Peter Diettrich
Bei weiterem Nachdenken fehlt mir noch die Angabe, wie man die gegebene
nichtlineare Kennlinie überhaupt verändern kann. Ohne
Änderungsmöglichkeit kann man ja nichts anpassen!?
Bei noch weiterem Nachdenken über die Anpassung am Verstärker müßte der
optimale Verbraucher den gleichen Innenwiderstand wie die
Spannungsquelle haben. Diese Angabe fehlt bislang, verkompliziert die
Geschichte noch weiter.
Außer beim Rechteck, da wird's einfach: Spannung bei LOW kann man
vergessen, da fließt kein Strom, bei HIGH den Widerstand so hintrimmen,
daß er gleich dem Innenwiderstand der Quelle wird. Das Tastverhältnis
ist dann für die Anpassung egal.
Hallo,

das Rechteck ist natürlich um in das Thema einzusteigen.

Quelle: 50 Ohm
Anpassung "verlustlos", bspw. über LC oder Trafo


Peter
Hans-Peter Diettrich
2019-06-08 08:44:39 UTC
Permalink
Post by Peter Thoms
das Rechteck ist natürlich um in das Thema einzusteigen.
Quelle: 50 Ohm
Anpassung "verlustlos", bspw. über LC oder Trafo
Die Kennlinie hat mich an eine LED erinnert, da macht Leistungsanpassung
auch Sinn. Bei Deinen jetzigen Vorgaben würde ich eher an
*Leitungs*anpassung denken, bitte bestätige was Du tatsächlich meinst,
und welchen Frequenzbereich.

Zu einer *verlustlose* Transformation eines so nichtlinearen Widerstands
in einen linearen fällt mir nichts ein, nicht mal für eine einzige
Frequenz. Idealerweise müßte man einen weiteren Widerstand konstruieren,
der die umgekehrte Charakteristik hat, so daß sich zusammen mit der Last
ein symmetrischer und linearer Widerstand ergibt, der sich per Trafo
anpassen ließe. Aber wäre dann nicht alles, was über diesen
Zusatzwiderstand fließt, verlorene Leistung?

Mit einem Vollwellengleichrichter könnte man den Wirkungsgrad immerhin
verdoppeln, damit wäre die Last auch wenigstens symmetrisch. Das dürfte
leistungsmäßig jeder "verlustlosen" Transformation überlegen sein, denke
ich.

DoDi
Hartmut Kraus
2019-06-08 12:09:39 UTC
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Post by Peter Thoms
Anpassung "verlustlos",
Also was willst du nun? Leistungsanpassung (also die max. mögliche
Leistung übertragen) oder verlustlos? Eins geht nur. Bei
Leistungsanpassung ist der Wirkungsgrad 50%.

https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
Peter Thoms
2019-06-08 13:20:08 UTC
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Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Anpassung "verlustlos",
Also was willst du nun? Leistungsanpassung (also die max. mögliche
Leistung übertragen) oder verlustlos? Eins geht nur. Bei
Leistungsanpassung ist der Wirkungsgrad 50%.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
Hallo,

Priorität hat Leistungsanpassung auf der Grundfrequenz.
Gleichspannung und Oberwellen werden abgeschöpft.

Für die
- Gleichspannung käme ein Shuntregler
- Oberwellen ein Oberwellenfilter
- saubere Anpassung der Quelle über die gesamte Signalphase irgendwie
etwas Q aus L und C
in Frage.


Peter
Hartmut Kraus
2019-06-08 13:54:10 UTC
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Post by Peter Thoms
Post by Hartmut Kraus
Post by Peter Thoms
Anpassung "verlustlos",
Also was willst du nun? Leistungsanpassung (also die max. mögliche
Leistung übertragen) oder verlustlos? Eins geht nur. Bei
Leistungsanpassung ist der Wirkungsgrad 50%.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
Hallo,
Priorität hat Leistungsanpassung auf der Grundfrequenz.
Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos
hinkriegen willst. ;) Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im
Innenwiderstand der Quelle verheizt.
--
http://hkraus.eu/
Peter Thoms
2019-06-08 19:02:45 UTC
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Post by Hartmut Kraus
Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos
hinkriegen willst. ;) Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im
Innenwiderstand der Quelle verheizt.
Hallo,

genau das wiederum überrascht mich nicht.

Mal sehen wie ich weiterkomme, jetzt wurste ich erst mal in Spice.
Bei mir muss sowas sacken dürfen.


Vielen Dank
Peter
Rolf Bombach
2019-06-10 14:13:06 UTC
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Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos hinkriegen willst. ;) Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im Innenwiderstand der Quelle verheizt.
Und wer genau bestimmt, dass der Innenwiderstand tatsächlich ein
ohmscher Widerstand ist und nicht eine Reaktanz? Siehe auch
Generatoren mit hoher Streuinduktivität, wie bei einfachen
Motorrad-Lichtmaschinen. Es mag dich unvorbereitet treffen,
aber die Welt könnte /etwas/ komplexer sein, als in Wikipedia
geschildert.
--
mfg Rolf Bombach
Hartmut Kraus
2019-06-10 14:41:12 UTC
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Post by Rolf Bombach
Post by Hartmut Kraus
Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos
hinkriegen willst. ;) Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im
Innenwiderstand der Quelle verheizt.
Und wer genau bestimmt, dass der Innenwiderstand tatsächlich ein
ohmscher Widerstand ist und nicht eine Reaktanz? Siehe auch
Generatoren mit hoher Streuinduktivität, wie bei einfachen
Motorrad-Lichtmaschinen.
Ach, und was hat das mit Leistungsanpassung zu tun: Geringer (oder
faktisch kein realer) Innenwiderstand der Quelle? Scheint mir übrigens
nicht nur bei Lichtmaschinen, sondern durchaus auch bei etwas
komplexeren "Quellen" der Fall zu sein: Also ich habe z.B. lange nicht
mehr erlebt, dass das Licht dunkler wird, wenn ich fix mal ein paar kW
mehr aus dem Netz ziehe ... ;)
Post by Rolf Bombach
Es mag dich unvorbereitet treffen,
aber die Welt könnte /etwas/ komplexer sein, als in Wikipedia
geschildert.
Sag bloß. Das ist mir wirklich vollkommen neu. ;)
Ewald Pfau
2019-06-08 10:01:57 UTC
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Post by Peter Thoms
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
+I /
/
0I ------/ Spannung U ->
Vielleicht einfach erstmal die Begriffe sortieren:

Bei Leistungsanpassung entspricht der Innenwiderstand der Quelle dem
Innenwiderstand der Senke. Und wenn von der Senke her U und I nicht konstant
korreliert sind, wäre das erstmal mit einem Signal beaufschlagt, und ich
würde aussortieren, welche Rolle das Signal spielt.

Weil ansonsten ist es nach obiger Darstellung ein variabler Quellwiderstand,
und zu einem solchen ergibt sich die Frage, ob der Lastwiderstand nun genau
dem Quellwiderstand folgen soll, äh, dann, muss die Senke mit dem Signal
moduliert werden, darüber hinaus, dass die Übertragungsstrecke mit dem
Signal beaufschlagt ist.

Ansonsten ist die Senke an den Minimal- oder der Maximalwert des Signals
anzupassen, und für die Überlegung wird der Quellwiderstand als konstant
angenommen. Das ist dann trivial, dann sind Innenwiderstand von Last und
Quelle als gleich anzusetzen.

Nehme an, die obige Skizze bezieht sich auf übliche Spannungsanpassung
(Innenwiderstand der Last ist deutlich größer als derjenige der Quelle),
also nicht Leistungsanpassung. Dann folgt der Strom der eingeprägten
Spannung. So wie das gezeichnet ist, wird das dann unklar, ob nicht daraus
eine Stromanpassung werden soll, also, die Spannung folgt dem eingeprägten
Strom, und dann ist der Lastwiderstand zwar als klein als wiederum als
konstant anzunehmen.

Vielleicht fehlt mir hier auch nur ein missing link, um daraus schlau zu
werden, was das werden soll. Laut Skizze gibt es einen Bereich, wo trotz
aufgeprägter Spannung kein Strom fließt. Das macht es rätselhaft. Das geht
an sich nur, wenn man den Lastwiderstand aktiv moduliert.

Für landläufige Wald- und Wiesentechnik wäre das alles viel zu kompliziert
(zur Modulation der Last braucht es wiederum separate Signalführung), da
einigt man sich (mit sich selbst) auf das Modell, dem man gedanklich folgt,
und gut ist.
Peter Thoms
2019-06-09 08:55:09 UTC
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Post by Ewald Pfau
Post by Peter Thoms
Bspw. sei gegeben folgender Kennlinienknick in der Widerstandsebene (U/I
+I /
/
0I ------/ Spannung U ->
Bei Leistungsanpassung entspricht der Innenwiderstand der Quelle dem
Innenwiderstand der Senke. Und wenn von der Senke her U und I nicht konstant
korreliert sind, wäre das erstmal mit einem Signal beaufschlagt, und ich
würde aussortieren, welche Rolle das Signal spielt.
Weil ansonsten ist es nach obiger Darstellung ein variabler Quellwiderstand,
und zu einem solchen ergibt sich die Frage, ob der Lastwiderstand nun genau
dem Quellwiderstand folgen soll, äh, dann, muss die Senke mit dem Signal
moduliert werden, darüber hinaus, dass die Übertragungsstrecke mit dem
Signal beaufschlagt ist.
Ansonsten ist die Senke an den Minimal- oder der Maximalwert des Signals
anzupassen, und für die Überlegung wird der Quellwiderstand als konstant
angenommen. Das ist dann trivial, dann sind Innenwiderstand von Last und
Quelle als gleich anzusetzen.
Nehme an, die obige Skizze bezieht sich auf übliche Spannungsanpassung
(Innenwiderstand der Last ist deutlich größer als derjenige der Quelle),
also nicht Leistungsanpassung. Dann folgt der Strom der eingeprägten
Spannung. So wie das gezeichnet ist, wird das dann unklar, ob nicht daraus
eine Stromanpassung werden soll, also, die Spannung folgt dem eingeprägten
Strom, und dann ist der Lastwiderstand zwar als klein als wiederum als
konstant anzunehmen.
Vielleicht fehlt mir hier auch nur ein missing link, um daraus schlau zu
werden, was das werden soll. Laut Skizze gibt es einen Bereich, wo trotz
aufgeprägter Spannung kein Strom fließt. Das macht es rätselhaft. Das geht
an sich nur, wenn man den Lastwiderstand aktiv moduliert.
Für landläufige Wald- und Wiesentechnik wäre das alles viel zu kompliziert
(zur Modulation der Last braucht es wiederum separate Signalführung), da
einigt man sich (mit sich selbst) auf das Modell, dem man gedanklich folgt,
und gut ist.
Hallo,

ich werde wohl ein Q mit L und C einfügen.
Das wirkt dann wie eine Schwungmasse an einer Dampfmaschine.


Peter
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