Kennlinie

Kennlinie einer Diode bei verschiedenen Temperaturen

Kennlinie einer Verstärkerröhre mit den verschiedenen Arbeitspunkten

Eine Kennlinie ist eine graphische Darstellung von zwei voneinander abhängigen physikalischen Größen, die für ein Bauteil, eine Baugruppe oder ein Gerät kennzeichnend ist.

Die Kennlinie wird als Linie in einem zweidimensionalen Koordinatensystem dargestellt. Das Kennlinienfeld oder kurz Kennfeld stellt mehrere Kennlinien in Abhängigkeit von weiteren Eingangsgrößen (Parameter) in Form mehrerer Kennlinien oder in einem dreidimensionalen Koordinatensystem dar.

Ein Beispiel für eine Kennlinie ist die Abhängigkeit des durch eine Diode fließenden elektrischen Stroms von der elektrischen Spannung. Wird zusätzlich die Temperatur der Diode als Parameter hinzugenommen, wird daraus ein Kennlinienfeld, das aus mehreren, bestimmten Temperaturen zugeordneten Strom-Spannungs-Kennlinien besteht.

In der Regelungstechnik beschreibt die Kennlinie das statische Verhalten eines Systems.

Kennlinien dienen in der Praxis u. a. zur Festlegung des Arbeitspunktes, zur Bestimmung einer linearen Näherung in einem bestimmten Punkt der Kennlinie (Anstieg, Steigung).

Weiterhin kann sie zur Bestimmung der Verlustleistung eines Bauteiles oder zur Korrektur des von einem Sensor ausgegebenen Signals dienen.

Besonders wichtig sind Kennlinien bei nichtlinearen Bauteilen und Systemen.

Kennlinien können durch mathematische Funktionen angenähert werden, um sie analytisch darstellen zu können.

In elektronischen Steuerungen und Mikrocontrollern sind Kennlinien oder -felder als Tabellenwerte oder als analytische Funktion gespeichert, um komplexe Prozesse zu steuern. Zwischen den Tabellenwerten wird meist linear interpoliert.
Beispiele sind die Kennfeldsteuerung von Verbrennungsmotoren oder die Linearisierung der Temperaturkennlinie von Thermoelementen zur Temperaturmessung.

Kennlinien werden durch Interpolation und Regression aus aufgetragenen Messwerten aus Messreihen gewonnen. Die Messwerte selbst werden meist nicht grafisch dargestellt.

Darstellung der Kennlinie eines Kondensators auf einem Oszilloskop, aufgenommen mit einem Komponententester

Die Kennlinie (etwa eines elektronischen Bauteils wie Widerstand, Diode oder Kondensator) kann bestimmt werden, indem man ein Oszilloskop sowie einen Komponententester verwendet. Mit gewissen Einschränkungen können auch die Kennlinien von Bauteilen aufgenommen werden, die in einer elektronischen Schaltung eingebaut sind. Auf diese Weise lassen sich defekte Bauteile lokalisieren.

Siehe auch

• Strom-Spannungs-Kennlinie
• Zeit-Strom-Kennlinie
• Steilheit