Spannungsüberhöhung nur mit Widerstand und Kondensator

#5491684
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Hallo Zusammen,

vor einiger Zeit (kann auch schon ein paar Jahre her sein) stolperte ich 
hier mal über einen Beitrag in dem eine Schaltung nur aus Widerständen 
und Kondensatoren gezeigt und berechnet wurde, in der, wenn ich mich 
recht entsinne, Spannungsüberhöhung auftrat. Dioden oder Induktivitäten 
waren keine dabei.

Erinnert sich noch wer von euch an den Beitrag bzw. an eine 
Schaltungstopologie, die das beschriebe Verhalten zeigt?

Lukas
Gast #5491711
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Lukas K. schrieb:

> vor einiger Zeit (kann auch schon ein paar Jahre her sein)
> stolperte ich hier mal über einen Beitrag in dem eine
> Schaltung nur aus Widerständen und Kondensatoren gezeigt
> und berechnet wurde, in der, wenn ich mich recht entsinne,
> Spannungsüberhöhung auftrat. Dioden oder Induktivitäten
> waren keine dabei.

Scheint mir physikalisch schwerlich möglich.


> Erinnert sich noch wer von euch an den Beitrag bzw. an eine
> Schaltungstopologie, die das beschriebe Verhalten zeigt?

Hmm. Nee.

Ich erinnere mich an eine längere Diskussion u.a. über
Parallelschwingkreise. Dort stellte sich zu meiner
Überraschung heraus, dass man auch bei Schwingkreisen
OHNE ANZAPFUNG eine Spannungsüberhöhung erreichen kann,
was ich für unmöglich gehalten hätte.
#5491712
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Lukas K. schrieb:
> vor einiger Zeit (kann auch schon ein paar Jahre her sein) stolperte ich
> hier mal über einen Beitrag in dem eine Schaltung nur aus Widerständen
> und Kondensatoren gezeigt und berechnet wurde, in der, wenn ich mich
> recht entsinne, Spannungsüberhöhung auftrat. Dioden oder Induktivitäten
> waren keine dabei.

Das macht die klassische Philbrick-Phasenschieber-Schaltung.
1
--R--+--R--+--R--+--
2
     |     |     |
3
     C     C     C
4
     |     |     |

> Erinnert sich noch wer von euch an den Beitrag bzw. an eine
> Schaltungstopologie, die das beschriebe Verhalten zeigt?
Gast #5491714
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APW schrieb:

> Konnte mich auch an das Thema erinnern.
>
> Nach kurzem Suchen:
> Beitrag "Kein Perpetuum Mobile, aber doch verblüffend ?"

Deprimierend.
Habe mich vor reichlich zwei Jahren sogar an der Diskussion
beteiligt und weiss es schon nicht mehr.
Offensichtlich progrediente Demenz...

Trotzdem Danke für den Link.
Gast #5491720
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Christian S. schrieb:

> ein lineares System, das nur aus R und C besteht,
> wird auf eine Anregung immer einen gedämpften
> Ausgangsspannungs-Verlauf haben, sofern darin
> keine negativen Widerstände enthalten sind. Aber
> diese waren in Deiner Frage nicht enthalten.

Soweit nicht direkt falsch.


> Eine Überhöhung ist somit nicht möglich.

Doch, und das ist auch relativ leicht einzusehen:
Wenn es einen Punkt in der Schaltung gibt, der zum
Eingang eine Phasenverschiebung von 180° hat, dann
ist die Spannung zwischen DIESEM Punkt und dem
Eingang höher als die zwischen Eingang und Masse.
(Strenggenommen genügt schon eine Phasenverschiebung
größer 90°.)

Rein passive RC-Schaltung, die diese Bedingung erfüllen,
gibt es aber.
#5491736
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Aus der alten Diskussion möchte ich diese Variante für mich 
beanspruchen:
"
Datum: 08.04.2015 20:35
Immerhin hat diese Schaltung Seltenheitswert. Die wird praktisch 
nirgends gelehrt. Ich bin erst 15 Jahre nach meinem Studium in einer 
Forumsdiskussion (d.s.e?) auf diese Schaltung gestoßen. Vorher hätte ich 
auch gesagt "geht nicht"
"
Gast #5492643
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Lukas K. schrieb:

> Jetzt wo geklärt ist, dass das tatsächlich
> funktioniert bleibt natürlich die Frage, ob
> es da ein theoretisches Maximum der Überhöhung
> gibt.

Ich denke wie Yalu, dass der Faktor 2 eine obere
Schranke ist -- aber ein Beweis fehlt, und eine
schärfere Schranke wäre auch wünschenswert.

Man müsste mal eine gepimpte Hausraht-Brücke
betrachten, also einen mehrgliedrigen RC-Tiefpass
und einen RC-Hochpass derselben Länge, die eingangs-
seitig parallel an derselben Quelle liegen und
zwischen deren Ausgängen die Spannung abgenommen
wird.
Moderator #5493996
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Yalu X. schrieb:
> Aber eine Spannungsüberhöhung auf das Doppelte der Eingangsspannung
> (oder mehr) mit nur Widerständen und Kondensatoren ist nicht möglich.
>
> Oder etwa doch?

Aber selbstverständlich geht das ;-)

Wenn man der Schaltung von hier

  Beitrag "Kein Perpetuum Mobile, aber doch verblüffend ?"

nach demselben Schema weitere Rs und Cs hinzufügt, geht die maximale
Spannungsverstärkung asymptotisch gegen 2. Man benötigt aber hunderte
bis tausende Rs und Cs, um wirklich dicht an die 2 heranzukommen.

Deutlich bessere Ergebnisse erzielt man, wenn man die obige Schaltung
mit nur 4 RC-Gliedern aufbaut und die Gesamtschaltung 3-fach (6-fach)
kaskadiert. Man erreicht dann eine maximale Verstärkung von 2,2 (4,8).

Ich wäre jetzt fast versucht zu sagen, dass es keine obere Grenze für
die Überhöhung gibt, bin aber mittlerweile mit solchen Vermutungen etwas
vorsichtig geworden ;-)
Angehängte Dateien:
Gast #5494792
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> Ich wäre jetzt fast versucht zu sagen, dass es keine obere Grenze für
> die Überhöhung gibt, bin aber mittlerweile mit solchen Vermutungen etwas
> vorsichtig geworden ;-)

Offensichtlich gibt es in der Theorie keine obere Grenze für die
Überhöhung:
Wenn der erste Zweig ganz links in den Beispielschaltungen funktioniert
(und das tut er), und mit relativ geringer Belastung abgeschlossen wird,
gibt es immer noch eine Überhöhung.
Also kann man "beliebig" kaskadieren.

Wie immer, so setzt auch hier die Praxis die Grenzen,
Kondensatoren mit 10^-24F sind schwierig einzulöten!          ;-)

---

Im Elektor Halbleiterheft 1976 gab es einen Sinus-Oszillator mit einem 
solchen RC-Netzwerk mit je 3 Kondensatoren und Widerständen und einem 
einfachen Emitterfolger ("TUN") als aktivem Element, der hat
bekanntlich eine Spannungsverstärkung von ca. 0,99.
Beitrag #5582323 wurde von einem Moderator gelöscht.

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