Hallo liebe Forummitglieder, ich hab ne Frage bezüglich der Schaltung "Tiefpaß erster Ordnung" (siehe Anhang) ! Ich erkenne in der Abbildung dass es sich um einen RC-Tiefpaß handelt. Was ich jedoch nicht nachvollziehen kann, sind die "Dreiecke" in der Abbildung !!! Wozu sind diese da und welche Bedeutung haben sie (OP, Verstärkungsglied etc..) für diese Schaltung, denn die Verstärkung die ausgerechnet wurde entspricht doch einem einfachen Tiefpaß, oder ??? Ein Kollege meinte, es handle sich hierbei um die sogenannte "Entkopplungsglieder" ! Woran erkenne ich ob ein Tiefpaß """""entkoppelt""""" ist oder nicht ??? Bedeutet die "1" in dem Dreieck, dass die Verstärkung den Wert 1 hat?? Danke im voraus :-) mfg felix
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@ Felix Heinz (felix83) >Was ich jedoch nicht nachvollziehen kann, sind die "Dreiecke" in der >Abbildung !!! >Wozu sind diese da und welche Bedeutung haben sie >(OP, Verstärkungsglied etc..) für diese Schaltung, denn die Verstärkung Es sind Verstärker (OPVs) mit der Verstärkung 1. Sie enkopplen Ein- Ausgang der Filters, damit der Frequenzgang unabhängig von der Treiberstärke der Quelle und der Last wird. >die ausgerechnet wurde entspricht doch einem einfachen Tiefpaß, oder ??? Ja. >Ein Kollege meinte, es handle sich hierbei um die sogenannte >"Entkopplungsglieder" ! Stimmt. > Woran erkenne ich ob ein Tiefpaß >"""""entkoppelt""""" ist oder nicht ??? Wenn halt Verstärker drin sind. >Bedeutet die "1" in dem Dreieck, dass die Verstärkung den Wert 1 hat?? Ja. MFG Falk
Ja. richtig. Das bedeutet eine (Spannungs-) Verstaerkung von 1, ein Impedanzwandler. hochohmig am Eingang, bringt beliebig Strom am Ausgang.
Die Dreiecke mit der "1" drin sind Impedanzwandler -- hoher Eingangswiderstand, niedriger Ausgangswiderstand, Verstärkung Eins. Bei der Berechnung von Hoch- und Tiefpass geht man in der Regel davon aus, dass er nicht belastet wird -- daher ist es sinnvoll an den Ausgang zunächst einen Impedanzwandler (z.B. Nichtinvertierender Operationsverstärker, Spannungsfolger) zu hängen. Erst danach kommt eine Last.
@Falk: das war ein Schaltbild im jpeg-Format! Wieso antwortest du kommentarlos?
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Tiefp_sse.JPG
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Danke für die zahlreiche Antworten :-) OK, es handelt sich hier um Verstärker (OPVs) bzw. Impedanzwandler mit der Verstärkung 1, die die Schaltung am Eingang und Ausgang entkoppeln. Wenn die Verstärker nicht den Wert "1" hätten, um welche Bauteile würde es sich dann handeln ??? Ich hab noch eine andere Schaltung bei der es sich um eine "Kettenschaltung zweier nicht entkoppelter Tiefpässe" handelt (siehe Anhang) ! Nun verstehe ich aber nicht warum diese Tiefpässe nicht entkoppelt sind, da doch nun hier auch die Verstärker am Eingang als auch am Ausgang eingezeichnet sind ?? Oder besser gefragt, wann wäre diese Schaltung "entkoppelt" ??? mfg felix
Autor: crazy horse (Gast) schrieb am 28.12.2007 um 23:54 Uhr: >@Falk: das war ein Schaltbild im jpeg-Format! Wieso antwortest du >kommentarlos? Das Bild ist keine typische Computergrafik mit wenigen Farben, für die PNG angemessen wäre, sondern eine gescannte Grafik mit handschriftlichen Notizen. Die Grafik hat in dieser Form durchaus den Charakter eines Photos, so dass JPEG angemessen ist. Würde man das Bild in dieser Form als PNG speichern, wäre die Dateigröße eher größer, ohne dass man deutliche Qualitätsvorteile hätte. Natürlich hätte man das Bild zunächst von Hintergrundschmutz befreien können (z.B. durch Kontrasterhöhung oder Umwandlung in Schwarz/Weiß) -- dann wäre PNG wieder angemessen. Aber wir wollen die Leute ja auch nicht überfordern -- wenn sie doch nur mal einsehen würden, dass JPEG für Computergrafiken mit wenig Farben (z.B. die beliebten Eagle-Bildchen) völlig ungeeignet ist.
>Oder besser gefragt, wann wäre >diese Schaltung "entkoppelt" ??? Na wenn Du zwischen die beiden Tiefpässe noch einen Impedanzwandler setzt! Dann belastet der zweite Tiefpass nicht den ersten.
Aber aus den vorhergehenden Erklärungen bin ich davon ausgegangen, dass sobald in einer Schaltung Impedanzwandler eingebaut werden, ist diese Schaltung automatisch entkoppelt ?!?!? Wann wäre die erste Schaltung (siehe ersten Anhang) "nicht entkoppelt"? i.a.W. wann ist eine Schaltung "entkoppelt" bzw. nicht entkoppelt" ?? Tut mir leid, aber bin nun etwas verwirrt !!!
die ops sind in deinen schaltungen sitzen immer am ein- und ausgang... damit ist er eingang sehr sehr hochohmig und der ausgang sehr sehr niederohmig d.h. es fließt nahezu kein strom vom eingang aus in deine schaltung und die ausgangsspannung unabhängig vom ausgangsstrom.
Aber was hat nun diese Schaltung überhaupt für einen Sinn wenn doch kein Strom fließt ?? Ich meine wenn ich die Verstärkung der Schaltung berechnen muss, dann vernachlässige ich doch anscheinend die Impedanzwandeler am Eingang als auch am Ausgang, weil ich ja die Schaltung an diesen Stellen entkopple bzw. trenne und somit eine Schaltung eines normalen "Tiefpasses" gewinne ?!?! Ich habe den Unterschied bezüglich "entkoppelter" bzw. "nicht entkoppelter" Schaltung immer noch nicht begriffen. Wenn in der ersten Schaltung die Impedanzwandler gar nicht vorhanden wären, dann hätte ich doch immer noch die Verstärkung A = 1 / (1+jf/fg), sprich die allgemeine Verstärkung eines Tiefpasses erster Ordnung !?!?! versteht ihr was ich meine ??, wo liegt nun der Unterschied zwischen einem entkoppelten bzw. nicht entkoppelten Tiefpaß erster Ordnung bezüglich A (der Verstärkung) ???
Ich weiss nicht ob es dir hilft. Der Tiefpass stellt ja sozusagen ein Spannungsteiler dar, nur frquenzabhaengig. Nehmen wir mal an du hast einen Spannungsteiler mit zwei Widerstaenden, jeder 1000Ohm. Eingangsspannung 10V. Dieser Spannungsteiler teilt die Spannung nun zu 5V. Hoffe das ist kein Problem. Nun moechte ich diese 5V nochmals teilen. Sagen wir der Einfachheit halber zu 2.5V. Also nochmals zwei gleiche Widerstaende (je 1000 Ohm) an den Mittelabgriff des ersten Spannungteiler. Wir sind genau und pruefen nun mit einem Messinstrument nach. Messen am 1. Mittelabgriff und am zweiten Mittelabgriff und siehe da. Am ersten Mittelabgriff misst du ca. 4V am zweiten Mittelabgriff 2V. Was ist passiert? Der zweite Spannungsteiler fuer die eigentlichen 2.5V belastet den ersten Spannungsteiler... Nun gibt es verschieden Moeglichkeiten dieses zu umgehen. Man macht den Ausgangswiderstand des 1. SpgT (Spannungsteiler) sehr gering (statt 2x1000Ohm nimm 2x100Ohm) und macht den Eingangswiderstand des 2. SpgT sehr gross (statt 2x1000Ohm nimm 2x10000Ohm). Das heisst wenig Belastung (heisst wenig Strom fliesst in den zweiten SpgT rein) fuer den ersten SpgT und nun stimmt die Theorie (fast) auch wieder. Andere Moeglichkeit die tollen Dreiecke mit der Eins. Sie haben von Natur aus sehr hohen Eingangswiderstand und sehr geringen Ausgangswiderstand und eignen sich hervorragend um 1. SpgT und 2. SpgT zu entkoppeln (2.SpgT belastet den 1. SpgT nicht) Das Prinzip funktioniert auch fuer die Tiefpaesse welche nichts anderes als Spannungteiler sind. Hoffe das hilft...
Beide Schaltungen sind nach außen hin entkoppelt. Das "nicht entkoppelt" in der zweiten Schaltung bezieht sich auf die beiden Tiefpässe, so wie es im Text steht. Und diese sind nunmal nicht voneinander entkoppelt. D.h. sie beeinflussen sich gegenseitig. Stell doch einfach mal die Übertragungsfunktion für den entkoppelten Fall auf, dann siehst du den Unterschied. Falls dir das dann immer noch nicht klar sein sollte kannst du das ganze ja nochmal mit drei Tiefpässen versuchen: nicht entkoppelt: sehr schwer entkoppelt: sehr einfach So wie die Aufgaben gestellt sind, sind die Impedanzwandler übrigens völlig irrelevant für dich.
Aaaja !! Also wie ich es nun verstehe, ist in der ersten Schaltung der zweite Impedanzwandler unendlich groß,es fließt kein Strom, d.h. die Ausgangsspannng Ua liegt direkt am Kondensator und Ue zwischen den ersten Impedanzwandler und dem Widerstand R, richtig ??? Übrigens verstehe ich nun nicht wie die Verstärkung für die erste Schaltung ausgerechnet wurde (siehe ersten Anhang) ?? woher kommt die "1" im Nenner ???
>Übrigens verstehe ich nun nicht wie die Verstärkung für die erste >Schaltung ausgerechnet wurde (siehe ersten Anhang) ?? woher kommt die >"1" im Nenner ??? Berechene einen Spannungsteiler aus R und 1/j*2*PI*f*C. Setze für 2*PI*fg = 1/RC. Forme einfachst um. Das ergibt genau das in Bild 1 genannte Ergebnis. Oder mache eine einfache Grenzwertbetrachtung mit der Formel für f=0: => Ua = Ue. kommt nur raus, wenn die 1 im Nenner steht.
>wo liegt nun der Unterschied zwischen >einem entkoppelten bzw. nicht entkoppelten Tiefpaß erster Ordnung >bezüglich A (der Verstärkung) ??? Bei einem nichtentkoppelten Verstärker müsstest du fragen, mit welcher Quellimpedanz Ri liegt den Ue vor und welchen Lastwiderstand Re hat das Messgerät für Ua. Das beeinflusst natürlich die Übertragungsfunktion A, z.B. dadurch, dass bei der Rechnung zu R noch Ri der Quelle hinzuaddiert werden muss. Der Aufgabensteller hat dir durch Hinzufügen der Trennverstärker diese Frage klar beantwortet: Quelle hat Ri = 0 und Senke hat Re = unendlich. Das vereinfacht die Rechnung manchmal ganz deutlich.
Nun ist alles klar ;-) Vielen Dank an alle, die meine Beiträge gelesen oder kommentiert haben !!!
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