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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstaendnissprobleme: Tiefpass


Autor: blabla (Gast)
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Hallo,

habe mir neulich ein billiges Oszi fuer Hobbyanwendungen zu Lernzwecken 
gekauft. Hab dann eine ganz simple PWM mit einem NE555 aufgebaut und mal 
gemessen.

Beim Anstieg der Spannung habe ich am Anfang immer "Ripples" drin. Diese 
sind ziemlich stark ohne Lastwiderstand, mit einer LED drin hielten sich 
diese aber in Grenzen. Reingezoomt sieht das aus wie ein Sinus der dann 
schnell abschwacht. Rausgezoomt sieht die Rechteckspannung aus wie ein 
"h". Woher kommen diese Ripples? Wie entstehen die? Das kann ich mir 
leider noch nicht erklaeren!

Ein Freund hat mit dann ein wenig geholfen und ich habe einen sog. 
Tiefpass hinter den Signalerzeuger geschaltet. Resultat: Sehr sauberes 
Rechteck ohne Ripples. Aber ich verstehe noch nicht ganz, wie das 
funktioniert hat.

Also der Kondensator bildet einen sog. Blindwiderstand der von der 
Frequenz abhaengig ist, oder? Das bedeutet, hohe Frequenzanteile der 
Spannung kann ich ueber diesen Blindwiderstand nach Masse abfuehren, 
niedrige Frequenzanteile laesst der nicht durch. Wofuer schaltet man 
dann noch ein R davor? Ist das ueberhaupt notwendig? Ich hab eine 
sauberes Rechteck mit und ohne Widerstand vor mir. Und wie genau 
funktioniert das am Kondensator? Koennten hochfrequente Teilchen das 
Dielektrikum ueberspringen oder was? Wie steht die Frequenzfilterung in 
Zusammenhang mit dem (Ent-)Ladevorgang des Kondesators?

Ich bin nur ein Anfaenger, es waere nett wenn jemand ein paar 
Grundlegende Dinge beantwortet und mich evtl. auf Webseiten verweist wo 
diese Dinge fuer "Dummies" erklaert werden. Wikipedia ist mir eigentlich 
fast schon zu mathematisch und wissenschaftlich, das truebt den Blick 
fuer das grundlegende Prinzip oft.

Autor: Denker (Gast)
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Autor: blabla (Gast)
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Ja, wer lesen kann ist stark im Vorteil. Haettest mal meine Anfrage bis 
zu Ende gelesen. Wegen solcher Antworten komme ich nicht hierher.

Autor: hui buh (Gast)
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Autor: Johannes (Gast)
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> Wikipedia ist mir eigentlich fast schon zu mathematisch und
> wissenschaftlich, das truebt den Blick fuer das grundlegende Prinzip oft.

Aber genau die mathematischen Grundlagen braucht man, um das 
"grundlegende Prinzip" zu verstehen; da wirst du also nicht dran vorbei 
kommen.

Eine sehr vereinfachte Erklärung ist, dass die Impedanz des Kondensators 
für höhere Frequenzen immer kleiner wird, während die Impedanz des 
Widerstands von der Frequenz unabhängig ist. Für sehr hohe Frequenzen 
bildet der Kondensator einen Kurzschluss, so dass diese im Tiefpass 
stark gedämpft werden.

Um das richtig verstehen zu können, solltest Du dich aber schon mit den 
Grundlagen beschäftigen.

Autor: Hanz (Gast)
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Denker schrieb:
> Lesen bildet

Ja - lern es mal lieber selber!

Autor: Floh (Gast)
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Ein Kondensator besteht aus 2 offenen Enden (Platten z.B.).

Für Gleichstrom unüberwindlich, da die Elektronen nicht drüberhüpfen 
können.
Bei Wechselstrom müssen die Elektronen gar nicht rüber, die stauen sich 
am Ende auf, bis es wieder in die andere Richtung geht.

:-)

Autor: jo1984 (Gast)
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@blabla
Du brauchst deshalb kein R, weil dein NE555 keine ideale Spannungsquelle 
ist. Der NE555 hat einen (kleinen) Ausgangswiderstand.

Wäre der Widerstand 0, so würde NUR ein Kondensator tatsächlich nichts 
bewirken.

Beispiel: Spannung an einem IDEALEN NE555 (also mit Ausgangswiderstand 
0Ohm)  springt SOFORT von 0Volt auf 5V.
Dann würde auch die Spannung am Kondensator SOFORT auf 5V springen. 
Dafür würde zwar ein UNENDLICH hoher Strom aus dem NE555 über den 
Kondensator nach Masse fließen. Aber der Kondensator wäre sofort 
aufgeladen. Erst ein (auch kleiner Widerstand) sorgt dafür, dass das 
nicht innerhalb 0Sek, sondern eben innerhalb 1Mikrosekunde passiert. Der 
Ladestrom wird begrenzt, der Kondensator läd sich innerhalb dieser 
1Mikrosekunde langsam auf.

Autor: ... (Gast)
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Was hier fehlt ist der Begriff:
frequenzabhängiger Spannungsteiler.

Der Widerstand und der Kondensator bilden einen Spannungsteiler.
Der Innenwiderstand der Spannungsquelle liegt in Reihe zu dem 
Spannungsteiler aus Widerstand und Kondensator. Ist der Innenwiderstand 
der Spannungsquelle relativ hoch, kann man den Widerstand weg lassen und 
man erhält einen Spannungsteiler aus Innenwiderstand und Kondensator. 
Alles für Wechselspannung.

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