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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Messung Hochpaß, unklares Ergebnis


Autor: Stefan T. (_distance_07)
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Hallo Leute,

wir haben in der Schule ein einfaches CR-Glied Messtechnisch beobachtet, 
dazu haben wir dieses auf ein Steckbrett aufgebaut und mit 
Funktionsgenerator und Oszilloskop verbunden (siehe Bild).

Auffällig war, dass die Eingangsspannung bei 20 kHz begann abzusinken 
und bei 100kHz auf die Hälfte abgesunken ist (5V).

Hab schon wie wild rumgerechnet, kann mir das aber nicht erklären.


Hier noch ein paar Daten:

C = 1nF; R = 5,38 kOhm; Ri(Funktionsgenerator) = 50ohm, U = 10V

Wär froh, wenn jemand mir weiterhelfen könnte.


Schönen Tag, und vieln Dank im Voraus.

Stefan

Autor: Stefan T. (_distance_07)
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Hier noch das Bild der Schaltung.

Das Oszilloskop wurde nicht wie in der Schaltung(falsch) sondern richtig 
angeschlossen, also daran lag es nicht.

Gruß

Stefan

Autor: Stefan T. (_distance_07)
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Hallo,

kann mir das denn keiner erklären ?


Liebe Grüße

Stefan

Autor: Michael S. (affenbingo)
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Moin Stefan,

die Übertragungsfunktion würde rechnerisch so aussehen:

H = Z2/(Z1 + Z2)     || mit Z2 = R und Z1 = 1/jwC

C bei f unendlich niederohmig
  bei f null      hochohmig

H(jw) = U2(jw)/U1(jw) = R / (1/jwC + R)

Grenzfrequenz = 1/(R*C*2*pi)(Bei deinen Werten also ~30kHz)
Ab deiner Grenzfrequenz sinkt dann die Dämpfung deines Hochpasses mit 
20dB pro Frequenz-Dekade.

Wenn du also von deinen 10V am Eingang 5V am Ausgang mißt, dann bist du 
bei der Übertragungsfunktion H(jw) = -6dB. Wobei +6dB 
Spannungsverdoppelung und -6dB Spannungshalbierung bedeutet.

MfG
Michael

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

die Messergebnisse passen zu einem Tiefpass, aber nicht zu einem 
Hochpass.

Autor: Stefan T. (_distance_07)
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Hallo, danke für die Antworten.

Also die Ausgangsspannung nähert sich wie erwartet dem Wert der 
Eingangsspannung.

Mein Problem ist jedoch, dass die Eingangsspannung absinkt.


Gruß

Stefan

Autor: Bascomfehler (Gast)
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>Mein Problem ist jedoch, dass die Eingangsspannung absinkt.

Dann hat der Generator einen hohen Ri und keine 50 Ohm.

Autor: Stefan T. (_distance_07)
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hmm, muss wohl^^

Autor: Stefan (Gast)
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Oszi-Eingang nicht auf 50 Ohm-Impedanz stellen, sonst hast Du bei hohen 
Frequenzen einen Spannungsteiler mit Ri (vom Funktionsgenerator), womit 
Deine 10V schön auf die Hälfte geteilt werden!

Autor: Bascomfehler (Gast)
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Gehe davon aus, er benutzt einen 10:1 Tastkopf.

Autor: Stefan T. (_distance_07)
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Ich habe die Schaltung mit Koaxialkabel verbunden und bnc-bananen 
Adapter verwendet.

Gruß

Stefan

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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So ein ähnliches Problem hatte ich auch mal bei einem LC-Filter. Ich 
glich den Fkt-Generator im Leerlauf, bevor ich ihn an das Filter 
angeschlossen hab, auf eine feste Ausgangsspannung ab (bspw. 5V). Als 
ich ihn dann anschloß, brach diese Spannung sofort zusammen (nur 
Blindwidrstände wirksam).

Prüfe also mal die Eingangsspannung unter Last mit dem Oszi. Hat sie 
noch ihren gewünschten Wert? Wenn nicht, mußt du halt am Fkt-Generator 
nachregeln.

Viel Erfolg!

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