Hallo, man kann durch anlegen eines periodischen Rechtecksignals auf einen RLC-Schwingkreis die Eigenfrequenz herausfinden. ----------- Jedoch habe ich erstmal eine Frage dazu, denn ich finde es ein bisschen verwirrend: Wenn ich nun nur ein LC-System habe, dann lautet dessen (ungedämpfte) Eigenfrequenz ja omega = 1 / sqrt(LC). Ungedämpft, da kein Widerstand R zum Einsatz kommt. Habe ich nun ein RLC-System, dämpft mein Widerstand R die Amplitude der entstehenden Schwingung. Aber die Eigenfrequenz(diesmal gedämpft) dürfte sich ja nicht um viel der ungedämpften Eigenfrequenz unterscheiden, oder? ----------- Die Eigenfrequenz ist ja jene Frequenz mit der das vorliegende System schwingt, wenn ich es nur ein einziges Mal anrege. Z.B. bei einem Fadenpendel einfach anstupse, oder bei einer Feder einfach ziehen und loslasse. Bei einem elektrischen Schwingkreis ist es dann wohl das anlegen einer Rechteckspannung. Aber warum muss diese periodisch sein? Kann ich mir das vorstellen, als würde ich zig-mal an einer Feder ziehen und loslassen? Welche Frequenz wählt man da am besten? Gruß paul
Paul E. schrieb: > sich ja nicht um viel der ungedämpften Eigenfrequenz unterscheiden, > oder? Es gibt die Eigenkreisfrequenz und die Resonanzfrequenz. Mit steigendem R driften die auseinander. Paul E. schrieb: > Bei einem elektrischen Schwingkreis ist es dann wohl das > anlegen einer Rechteckspannung. Nein, du kannst auch anstupsen. Nur halt mit nem Spannungspuls statt der Hand. Dann gibt da eine abklingende Schwingung mit der Eigenkreisfrequenz. Legst du ein Rechteck an, siehst du die Schwingung des RLC ja nicht mehr, die wird überdeckt. Ausserdem aufpassen: Fouriertransformierte eines Rechtecks hat nur auf den ungeraden (glaube ich) Vielfachen der Grundfrequenz Anteile. Ein Rechteck enthält NICHT alle Frequenzen. Paul E. schrieb: > Aber warum muss diese periodisch sein? Siehe Absatz drüber Paul E. schrieb: > Welche Frequenz > wählt man da am besten? Wenn du die RLC Bauteilwerte zumindest grob kennst, rechnest du ne Eigenkreisf. aus und fängst da an. Und dann bischen drüber und bischen drunter gehen. Wichtig: Die Energie die du reinschiebst muss irgendwo hin. Entweder Überlaufdioden oder ne Last, sonst entstehen schnell gefährliche Spannungen (siehe CCFL Inverter).
Hmm, okay danke. Also die Eigenfrequenz soll erstmal zwischen 10kHz und 100kHz gewählt werden. D.h. ich wähle irgendwelche Werte für R,L und C und gucke was bei der 1. Formel hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis#Realer_Schwingkreis rauskommt. Aber das mit der Eigenfrequenz am Oszilloskop ablesen ist mir noch nicht ganz klar. Du sagtest, dass ich auch einen Spannungsimpuls reinschicken kann, dann sehe ich eine abklingende Schwingung mit der jeweiligen Eigenfrequenz. Das wäre ja wie beim "Anstupsen". "Legst du ein Rechteck an, siehst du die Schwingung des RLC ja nicht mehr, die wird überdeckt." Also müsste ich dann ein Rechtecksignal am Oszilloskop sehen, dessen Eingang ich parallel zum Eingang schalte? Und die Rechteck-requenz ist die Eigenfrequenz`?
Kann mir jemand weiterhelfen bitte? :)
Moin, Paul E. schrieb: > Also müsste ich dann ein Rechtecksignal am Oszilloskop sehen, dessen > Eingang ich parallel zum Eingang schalte? Und die Rechteck-requenz ist > die Eigenfrequenz`? Nein. Eigentlich wuerde es ja reichen, den Schwingkreis mit einem Impuls einmal anzustossen und sich dann die abklingende Schwingung angzugucken und z.b. auf dem Scope auszumessen und danach dann das Rechnen anzufangen. Mit einem Speicheroszilloskop geht das. Aber damit man auf einem herkoemmlichen (Nichtspeicher-)Scope was vernuenftiges sieht, muss man den Schwingkreis (dessen Eigenfrequenz dann irgendwo z.b. bei ein paar KHz liegt) halt immer wieder anstossen. z.b. mit einer 10Hz...50Hz Impulsfolge oder Rechteck oder was auch immer grad so zur Hand ist; nur damit man halt ein einigermassen dauerndes Bild kriegt, an dem man dann rummessen kann. Gruss WK
Eigentlich benötigt es nur eine bestimmte Frequenz, um das maximale an Spannung zu zeigen, da reicht ein normaler Oszi...
Also sollte dann auch am Oszilloskop eine Schwingung zu sehen sein? Also ich bin mir noch nicht ganz sicher. Ich schließe meinen Frequenzgenerator parallel zum Serienschwingkreis an lasse die Kondensatorspannung Uc am Oszilloskop darstellen. Hier auf Seite 127 und 128 wird das erklärt: https://www.uni-oldenburg.de/fileadmin/user_upload/physik/ag/physikpraktika/download/GPR/pdf/Elektromagnetischer_Schwingkreis.pdf Also Uc wird abegriffen und sollte eine Schwingung darstellen. Jedoch warum muss das Oszilloskop mit demselben angelegten Rechtecksignal (Sync-Ausgang am FG) getriggert werden?
Paul E. schrieb: > Also sollte dann auch am Oszilloskop eine Schwingung zu sehen > sein? > > Also ich bin mir noch nicht ganz sicher. Ich schließe meinen > Frequenzgenerator parallel zum Serienschwingkreis an lasse die > Kondensatorspannung Uc am Oszilloskop darstellen. > > Hier auf Seite 127 und 128 wird das erklärt: > https://www.uni-oldenburg.de/fileadmin/user_upload... > > Also Uc wird abegriffen und sollte eine Schwingung darstellen. Jedoch > warum muss das Oszilloskop mit demselben angelegten Rechtecksignal > (Sync-Ausgang am FG) getriggert werden? Damit das "Anstupsen" durch die Flanke des Rechtecks immer ganz links ist und du die gedämpfte Schwingung auf dem Schirm siehst, die nach rechts hin kleiner wird.
P.S.: Genaueres steht unter dem Punkt 3.1 erläutert.
Moin, Paul E. schrieb: > Also sollte dann auch am Oszilloskop eine Schwingung zu sehen > sein? Ja. Bei dem Versuch soll das Rechteck ca. 1kHz haben, der Schwingkreis schwingt irgendwo ueber 400kHz. Also weit drueber. d.h. wenn du von der 400kHz Schwingung einige Zuege sehen kannst, sind die 1kHz dagegen soooo gross, die passen nicht auf den Schirm. > > Also Uc wird abegriffen und sollte eine Schwingung darstellen. Jedoch > warum muss das Oszilloskop mit demselben angelegten Rechtecksignal > (Sync-Ausgang am FG) getriggert werden? Die extra Triggerverbindung macht das ganze nur idiotensicherer. Dann tut sich das Scope leichter zu triggern, egal wie komisch das eigentliche Eingangssignal ist. Das ginge prinzipiell aber auch ohne extra Triggersignal. Gruss WK
Karl schrieb: > Damit das "Anstupsen" durch die Flanke des Rechtecks immer ganz links > ist und du die gedämpfte Schwingung auf dem Schirm siehst, die nach > rechts hin kleiner wird. Dergute W. schrieb: > Die extra Triggerverbindung macht das ganze nur idiotensicherer. Dann > tut sich das Scope leichter zu triggern, egal wie komisch das > eigentliche Eingangssignal ist. Das ginge prinzipiell aber auch ohne > extra Triggersignal. Aber wenn ich normal mit analogen Oszilloskop triggere, werde ich auch eine gedämpfte Schwingung sehen? Und die Frequenz des Rechtecksignals soll ungefähr gleich der aus den Bauteilen berrechneten Eigenfrequenz sein? Oder ist wahrscheinlich besser, wenn ich das 1kHz darunter oder darüber nehme, falls ich z.b. 50kHz als Eigenfrequenz habe.
Paul E. schrieb: > Und die Frequenz des Rechtecksignals soll ungefähr gleich der aus den > Bauteilen berrechneten Eigenfrequenz sein? Oder ist wahrscheinlich > besser, wenn ich das 1kHz darunter oder darüber nehme, falls ich z.b. > 50kHz als Eigenfrequenz habe. Steht auch in dem (von dir) verlinkten PDF. Der dort verwendete Schwingkreis liegt in der Größenordnung 0,5MHz. Die Frequenz des Generators wird auf 1kHz eingestellt.
Danke, aber ich dachte man sieht nicht sehr viel, wie in folgendem Zitat erwähnt: Dergute W. schrieb: > Ja. Bei dem Versuch soll das Rechteck ca. 1kHz haben, der Schwingkreis > schwingt irgendwo ueber 400kHz. Also weit drueber. d.h. wenn du von der > 400kHz Schwingung einige Zuege sehen kannst, sind die 1kHz dagegen soooo > gross, die passen nicht auf den Schirm. Oder soll mir das sagen, dass immer 1kHz als Rechtecksignal gewählt wird, nur je kleiner die Eigenfrequenz desto mehr sieht man am Bildschirm? Und auch hier nochmal: THOR schrieb: > Paul E. schrieb: >> Welche Frequenz >> wählt man da am besten? > > Wenn du die RLC Bauteilwerte zumindest grob kennst, rechnest du ne > Eigenkreisf. aus und fängst da an. Und dann bischen drüber und bischen > drunter gehen. Hier wurde doch von der Frequenz des Rechtecks geredet oder?
Paul E. schrieb: > Hier wurde doch von der Frequenz des Rechtecks geredet oder? Ja, aber das gilt für den Fall, dass du mit dem FG einen Sweep machst und dabei das Resonanzverhalten des Kreises beobachtest.
Okay, verstehe. Danke! Und 1kHz wird einfach als "passend" gewählt? D.h. ich habe 1000 Rechteck-Peaks pro Sekunde und ein Peak macht mir ja einen Schwingvorgang beimn RLC-Schwingkreis, je mehr ich also habe desto besser sehe ich das Bild. Oder wie kann ich mir das vorstellen?
Karl schrieb: > Paul E. schrieb: >> Hier wurde doch von der Frequenz des Rechtecks geredet oder? > > Ja, aber das gilt für den Fall, dass du mit dem FG einen Sweep machst > und dabei das Resonanzverhalten des Kreises beobachtest. Bei nem guten Schwingkreis kann das gefährlich werden. Ich würde ein Rechteck nehmen (notfalls das 1kHz Probe adjust vom Oszi) und dahinter ein Monoflop was kurze Pulse draus macht. Auf das Rechteck triggerst du das Oszi und guckst dir dann die abklingende Schwingung am Kondensator an. Bonus: Du kannst daraus auch noch die Güte des Schwingkreises berechnen. Bonus2: Du schiebst nicht ständig Energie in einen möglicherweise sehr hochwertigen Schwingkreis. Selbst ein mittelguter RLC bekommt 20dB Resonanzüberhöhung hin und das ist immerhin Faktor 100. Aus 5V werden also 500V. Bonus3: PWM mit sehr niedrigem Duty Cycle (die kurzen Pulse) ist fast sowas wie ein Dirac Puls.
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