Lösung Messung Schritt 5

Abbildung: Schaltplan zur Messung der Ausgangsspannung, Quelle: BBS 2 Wolfsburg

Für die oben dargestellte Schaltung ergibt sich folgendes Oszilloskopbild.

Abbildung: Verlauf der Ausgangsspannung, Quelle: BBS 2 Wolfsburg

Bei der dargestellten Spannung handelt es sich um eine Gleichspannung mit einem Gleichanteil von 5 V. Dies ist daran zu erkennen, dass der dargestellte Spannungsverlauf zeitinvariant ist.

Die hinter dem Glättungskondensator eingebauten Bauelemente sorgen dabei für die Stabilisierung der Gleichspannung. Der lineare Spannungsregler sorgt dabei primär für die Stabilisierung der Ausgangsspannung und regelt Spannungsschwankungen heraus. Da der lineare Spannungsregler jedoch recht träge ist werden noch weitere Kondensatoren in die Schaltung geschaltet. Diese sorgen dafür, dass kurzzeitig auftretende Schwankungen in der Eingangsspannung herausgefiltert werden können.

Beim Anschluss des Oszilloskops an diese Schaltung ist aber auch die richtige Polung zu denken. Je nach Anschluss der Messspitzen lässt sich so entweder eine positive Spannung oder eine negative Spannung messen. Dies hängt mit den unterschiedlichen Potentialen der Ausgangsklemmen zusammen. Die eine Klemme liegt dabei auf einem Potential von 0 V und die andere auf einem Potential von 5 V. Der richtige Anschluss der Messspitzen lässt sich anhand des eingezeichneten Spannungszählpfeils ablesen. Dieser gibt die Bezugsrichtung eindeutig an und damit in welcher Reihenfolge die Potentialdifferenz gebildet werden muss. In diesem Fall zeigt der Spannungszählpfeil vom höheren zum niedrigeren Potential, weshalb auch die Spannung positiv ist. Wäre der Zählpfeil umgekehrt, so würde er vom niedrigeren zum höheren Potential zeigen und es wäre eine negative Spannung zu messen.

Der Spitze-Spitze-Wert der Schaltung beträgt 400 mV. Dies bedeutet, dass es trotz der verschiedenen Glättungsstufen dennoch zum Auftreten einer Brummspannung kommt. Diese ist jedoch vernachlässigbar klein.