Moin,
es heißt ja immer wieder mal, dass für Störungen im Sinne der EMV bei
Rechtecksignalen/Schaltsignalen nicht (so sehr) die Frequenz, sondern
(hauptsächlich) die Flankensteilheit relevant ist.
Gibt es eine Faustregel über die Höhe der Störungen bzw. des
Störungspotentials abhängig von der Steilheit? Beispielsweise 'Bei 1
V/ns hat die N-te Oberwelle noch etwa x % der Amplitude der
Grundschwingung' oder ähnliches? Und wenn ja, wie lautet diese Regel?
Dussel schrieb:> Und wenn ja, wie lautet diese Regel?
Das wird es keine Regel geben oder die nennt sich dann Fourier Analyse.
Frequenzseitig betrachtet, wird das Rechteck aus Sinusschwingungen
zusammengesetzt. Je Steiler die Flanke, also je mehr ein ideales
Rechteck, um so mehr Anteile an Oberschwingungen sind enthalten.
Das bedeutet somit, das vor allem die "Eckigkeit" der Signale ein Indiz
für den Oberschwingungsanteil ist.
Und zweitens, je steiler die Signal sind, um so mehr Treiberleistung
wird benötigt, um die parasitäten Kapazitäten / Induktivitäten zur
Mitarbeit zu überreden. Was eben dann auch bedeutet, es ist mehr
Leistung vorhanden und es wird mehr Leistung abgestrahlt / ausgekoppelt.
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Prometheus
Bei zum Beispiel einer Leiterbahn hängt die Induktivität auch von
Geometrie, Substratmaterial, Substratdicke, Massefläche und
wahrscheinlich weiteren Faktoren ab. Trotzdem kann man als Faustregel
größenordnungsmäßig 1 nH/mm angeben.
Sowas ähnliches suche ich. Wenn das grundsätzlich nicht geht, würde mich
interessieren, warum.
Natürlich kann man eine Leiterbahn simulieren oder auf ein Signal eine
Fouriertransformation anwenden, aber Sinn einer Faustformel ist ja, dass
man damit abschätzen kann, ob das überhaupt notwendig ist.
In jedem Lehrbuch der theoretischen Elektro- oder HF-Technik sind die
Fouriergleichungen für häufig vorkommende Kurvenverläufe angegeben.
Die Koeffizienten der einzelnen Oberwellen stellen schon die
Intensitäten
dar.
Habe meine Ausgabe gerade nicht zur Hand, aber solche Faustregeln findet
man viele in "High Speed Digital Design: A Handbook of Black Magic" von
Johnson/Graham. Vielleicht hat das eine Bibliothek in deiner Nähe oder
du findest es online.
Gruß
Möwe
Dussel schrieb:> ... Störungen im Sinne der EMV ... relevant ...
Deine Frage ist sinnlos, weil sie in dieser Allgemeinheit nicht
beantwortbar ist.
Was relevant ist, hängt vom Einzelfall ab.
Von welcher Situation redest du? Relevant für die EMV Prüfung? Relevant
für die Funktion?
Von welchem Gerät redest du? EKG Verstärker? EMG oder EEG Verstärker?
Motorregelung für eine Lokomotive oder Kraftwerksgenerator? Empfänger
für die Radioastronomie?
Von welcher Leitung redest du? Stromversorgung, Antennenanschluss,
Sensorleitungen der verschiedenen Arten? Welche Impedanz hat die
Leitung?
Eine Faustformel für die Elektronik? Bitte sehr:
Mach das, was du theoretisch voll durchschaust und womit du gleichzeitig
mehrfach eigene praktische und selbständige Erfahrung gemacht hast. Bei
jedem 4. Projekt kannst du den Umfang oder den Schwierigkeitsgrad um 10%
erweitern.
So kannst du elegant über die Hürden flanken.
Danke für die Antworten.
Soeinfachistdasnicht schrieb:> Deine Frage ist sinnlos, weil sie in dieser Allgemeinheit nicht> beantwortbar ist.
Erstmal zur Klarstellung: Wie aus dem Beispiel indirekt hervorgeht,
meinte ich eine Abschätzung der Amplitude der Oberwellen bzw. einer
Oberwelle als Größenordnung. Das hatte ich so nicht in der Frage
geschrieben. Mein Fehler.
Gunnar F. schrieb:> Daumenregel ist Frequenz = 0,35 / Steigzeit> Siehe Wikipedia Anstiegszeit
Meinst du unter "Messtechnik"? Da geht es ja um die Grenzfrequenz eine
Tiefpasses, oder wie meinst du?
eric schrieb:> In jedem Lehrbuch der theoretischen Elektro- oder HF-Technik sind die> Fouriergleichungen für häufig vorkommende Kurvenverläufe angegeben.> Die Koeffizienten der einzelnen Oberwellen stellen schon die> Intensitäten> dar.
Danke. Bisher habe ich Dreieck- und Rechteckfunktion gefunden, aber
nicht Trapez. Oder kann man davon ausgehen, dass die Amplituden beim
Trapez unter denen des Rechtecks liegen (als obere Grenze)? Intuitiv
würde ich das annehmen (weil steilere Flanken eher stärkere Oberwellen
verursachen), aber in Mathe versagt die/meine Intuition auch manchmal.
Möwe schrieb:> Habe meine Ausgabe gerade nicht zur Hand, aber solche Faustregeln findet> man viele in "High Speed Digital Design: A Handbook of Black Magic" von> Johnson/Graham. Vielleicht hat das eine Bibliothek in deiner Nähe oder> du findest es online.
Danke für den Tipp.
Dussel schrieb:> Gibt es eine Faustregel über die Höhe der Störungen bzw. des> Störungspotentials abhängig von der Steilheit?
Zwischen Änderungsgeschwindigkeit und Höhe der Störung kann es keinen
direkten Zusammenhang geben, weil es auch darauf ankommt, wie die
Störungen abgestrahlt werden.
Das Signalspektrum ergibt sich z.B. aus der FFT deines geschalteten
Signals.
Dussel schrieb:> Meinst du unter "Messtechnik"? Da geht es ja um die Grenzfrequenz eine> Tiefpasses, oder wie meinst du?
Nicht nur, es ist austauschbar. Ein Signal mit der niedrigsten Steigzeit
tr enthält (-3dB) die höchste Frequenz 0,35/tr
Dussel schrieb:> Gibt es eine Faustregel über die Höhe der Störungen bzw. des> Störungspotentials abhängig von der Steilheit?
So eine Faustregel kannst du dir selber ausdenken: Für kleine x gilt
sin(x)=x, also sollte man den Sinus ganz grob durch zwei Trapeze
annähern können, mit Vorderflanke und Hinterflanke jeweils der halben
Anstiegszeit entsprechend. Halb, weil von der gedachten Nullinie aus
geschätzt, wohingegen die eigentliche Anstiegszeit von -Amplitude bis
+Amplitude geht. Dazu das Dach mit etwa der gleichen Länge wie eine
halbe Flanke. Amplitude etwa so groß wie die halbe Höhe der Störung. Das
ergibt eine Periode von etwa 3 mal Anstiegszeit. Und das wäre eine
selbstgebaute Faustregel.
W.S.
Wolfgang schrieb:> Kurt schrieb:>> Entscheidend ist wie der "Empfänger" reagiert.>> Schliesslich ist er es der die Oberwellen usw. erzeugt.>> Für die Erzeugung der Oberwellen eines Rechtecks brauchst du keinen> Empfänger.
Hallo Wolfgang
du kannst dir die Mühe sparen, Kurt Bindl das zu erklären.
Es gab mal einen ultralangen Thread über unter anderen
Amplitudenmodulation, in welcher er steif und fest behauptete ( und wohl
heute weiterhin behauptet), das ein modulierter Sender nur den Träger
abstrahlt und die Seitenbänder erst im Empfänger erzeugt würden.
Die Gründe warum er als Fernsehtechnikermeister? felsenfest daran glaubt
erschließt sich hier im Forum niemanden.
Ralph Berres
Kurt schrieb im Beitrag #7231717:
> Da hat er vollkommen Recht, denn die Flanke ist es die die Oberwellen> erzeugt.> Mit einem Rechteck hat das nichts zu tun, die Oberwellen erzeugt der> Empfänger selber.
Aaaaaha...... Also ohne Empfänger keine Oberwellen bzw. also auch
niemals ein Rechteck. Das Rechteck gibt es nur auf dem Papier :-D
von Kurt schrieb:
>Du kannst ein Rechtecksignal, ein einigermassen gutes, durch Addition>von vielen Sinussignalen erzeugen.>Diese müssen in der Amplitude und in der Phasenlage passen.
Und damit sind die vielen Sinussignale in diesen Rechtecksignal,
was da entstanden ist auch drinn. Das ganze läst sich auch
umkehren, du baust viele Schwingkreise mit Resonanzfrequenzen
der Sinussignale die du vorher addiert hast und all diese
Schwingkreise werden anfangen zu schwingen wenn du sie
mit dem entstandennen Rechtecksignal anregst.
Dussel schrieb:> Bisher habe ich Dreieck- und Rechteckfunktion gefunden, aber> nicht Trapez.
Dafür kann man ein Werkzeug seiner Wahl nutzen (Python, Matlab, ...)
> Oder kann man davon ausgehen, dass die Amplituden beim> Trapez unter denen des Rechtecks liegen (als obere Grenze)?
Ja.
Die höchsten Störungen erzeugt man mit kurzen (aber steilen) Pulsen.
Aber ob und wie die sich auswirken, siehst Du erst bei der Messung, da
der Kopplungspfad und der Kopplungsgrad nicht bekannt sind.
Kurt schrieb im Beitrag #7231717:
> Mit einem Rechteck hat das nichts zu tun, die Oberwellen erzeugt der> Empfänger selber.
Ich hatte Dich ja gebeten einen neuen Thread aufzumachen, um Deine
Betrachtungsweise darzulegen. Leider wurde mein Beitrag hier dazu
gelöscht. Warum eigentlich?
Deshalb frage ich hier nach:
Zweifelst Du tatsächlich Fourier-Synthese/Analyse an?
Oder ist das für Dich "nur" physikalisch nicht zutreffend, als
mathematisches Modell jedoch schon richtig?
Bist Du mit Deiner Betrachtung hier und sonst allein, oder hast Du
wissenschaftliche Unterstützung? Hast Du schon mal zu Deiner Theorie ein
Paper veröffentlicht, was einem peer-review standgehalten hat?
Kurt schrieb im Beitrag #7231880:
> Wie denn, käme doch keine zwei Meter weit.> Wenns dich interessiert, es gibt ein paar PDF
Nur damit wir uns richtig verstehen: ich bin überhaupt nicht Deiner
Meinung und kann es mir auch nur schwer vorstellen, wie jemand diese
physikalischen Zusammenhänge ignorieren kann. Trotzdem würden mich die
paar Dokumente interessieren. Vielleicht kannst Du die Quellen angeben?
Kurt schrieb im Beitrag #7231890:
> Schau mal da da sind ein paar hinterlegt.>> http://www.bindl-kurt.de/41345.html
Ein paar? Du meinst ein Paar. Und davon nur eins zu diesem Thema. Und es
sind nur Dokumente von Dir! Wo ist die wissenschaftliche Unterstützung?
Und darin taucht lediglich folgendes auf:
<Zitat>
In Fachbüchern ist die Rede davon, dass ein AM-Sender zusätzliche
Signale erzeugt und sendet. Dieses wird mit Formeln „bewiesen“.
Der 'Fachbegriff' dafür ist: „Seitenbänder“.
Hinterfrägt man was das überhaupt sein soll dann kommt keinerlei
logische, oder auf eine Schaltung bezogene, Erklärung.
Ist ja auch nicht verwunderlich denn so was wird im AM-Sender weder
erzeugt noch von diesem gesendet.
</Zitat>
Die fachliche Erklärung (Additionstheoreme) akzeptierst Du irgendwie
nicht. Die Begründung bleibst Du aber schuldig.
Ralph B. schrieb:> Himmel hier habe ich was losgetreten.
Macht nix. Das eigentliche Thema ist bereits abgehandelt und was jetzt
kommt, ist nur noch das Abgleiten in seltsame Gefilde. Querdenker, die
einem beweisen wollen, daß die Erde platt ist, gibt es überall und zu
allen Zeiten.
W.S.
Kurt schrieb im Beitrag #7231913:
> Stimmt nicht, wurde alles durchgekaut.
Poste doch mal den Link zu dem Thread hier, wo Du Deine "Beweise"
darlegst. In Deinem pdf steht jedenfalls nichts schlüssiges dazu.
Kurt schrieb im Beitrag #7232144:
> Das PDF zeigt den Potilator
Habe ich gesehen. Du zeigst eine AM im Zeitbereich - schön.
Und woraus schließt Du nun, dass da keine Summen- und
Differenzfrequenzen enthalten sind? Durch "Glauben"?
Wilhelm M. schrieb:> Ich hatte Dich ja gebeten einen neuen Thread aufzumachen, um Deine> Betrachtungsweise darzulegen.
Gerne, aber bitte in einem ANDEREN Forum!
> Leider wurde mein Beitrag hier dazu> gelöscht. Warum eigentlich?
Siehe oben. Die Auseinandersetzung von Kurt mit jeglichen Methoden in
Naturwissenschaft und Technik, welche abstraktes Denken voraussetzen,
hat in diesem Forum eine alte und lange Geschichte.
Oft führte dies zu ellenlangen Threads in denen fruchtlos im Kreis
'argumentiert' wurde. Daher ist irgendwann einmal von den Mods
beschlossen worden, dieses hier nicht mehr zu dulden (und das war auch
gut so!).
> Deshalb frage ich hier nach:>> Zweifelst Du tatsächlich Fourier-Synthese/Analyse an?
Er zweifelt grundsätzlich alles an, was er nicht aus Holz nachbauen und
anfassen kann. Die Sinnhaftigkeit mathematischer Beschreibung der AM
sowie Modelle aus der Quantenphysik (z.B. Photonen) sind zwei prominente
Beispiele dafür.
von Kurt schrieb:
>Und wenn du ein Rechteck nimmst in dem keine Sinusschwingen sind dann>kommen da auch keine raus, werden keine Resonanzkreise angeregt, oder>doch?
Wenn man mit einem Rechtecksignal viele Schwingkreise mit
unterschiedlichen Resonanzfrequenzen zum schwingen
anregen kann, ist daß doch der Beweis das diese Frequenzen
im Rechtecksignal enthalten sind. Du hast Probleme dich
vorzustellen, daß viele Frequenzen gleichzeitig auf eine
Leitung vorhanden sein können. Wenn zwei Musikinstrumente
zwei unterschiedliche Töne spielen, sind diese zwei Töne
gleichzeitig in der Luft. Wenn mehrere Rundfunksender
gleichzeitig auf verschiedenen Frequenzen senden, sind
diese Frequenzen gleichzeitig in der Luft. Es gab in der
Telefontechnik Trägerfrequenztechnik, da wurden viele
Telefongespräche auf unterschiedlichen Trägerfrequenzen
aufmoduliert und mit einer einzigen Leitung übertragen.
Die Frequenzen waren alle gleichzeitig auf der Leitung.
Wilhelm M. schrieb im Beitrag #7232269:
> Huch, ich dachte Potilator wäre seine Erfindung gewesen ...
So oft wie er ihn anführt, konnte man das wohl auch denken.
Ein Potilator ist einfach ein Potentiometer an Stelle eines
Oszilators/Modulators. Am Schleifer kannst du eine Spannung abnehmen,
die exakt der Multiplaktion der Eingangsspannung mit der prozentualen
Schleiferstellung entspricht.
Wenn du nun im Takt der Modulationsspannung am Schleifer drehst,
bekommst du eine Schleiferspannung heraus, die ständig der
Multiplikation der Eingangsspannung mit der aktuellen
Modulationsspannung entspricht.
Der ganze Sinn des Potilators war, Kurt in einfachen Worten zu zeigen,
wo die Multiplikation stattfindet. Er konnte sie nicht sehen.
Gerald K. schrieb:> Die Faustformel bezieht sich auf die Bandbreite, die erforderlich ist um> eine Flankensteilheit zu gewährleisten.
Gut dass die Fourier-Transformation reziprok ist :-)
Wenn eine bestimmte Bandbreite eine bestimmte Anstiegszeit ermöglicht,
dann liefert ein Rechteck mit dieser Anstiegszeit auch Oberwellen mit
eben dieser Bandbreite.
Soul E. schrieb:> Wenn eine bestimmte Bandbreite eine bestimmte Anstiegszeit ermöglicht,> dann liefert ein Rechteck mit dieser Anstiegszeit auch Oberwellen mit> eben dieser Bandbreite.
Ausser in Kurts Welt. Dort gibt es weder Bandbreite noch Oberwellen. Da
werden nur unmodulierte Signale gesendet, und im Empfänger wird daraus
dann irgendwie das, was ja angeblich gar nicht gesendet wurde, oder so
ähnlich.
Ehrlich gesagt fällt es mir zu verstehen schwer, was er denn eigentlich
meint.
Gerald K. schrieb:> Die Faustformel bezieht sich auf die Bandbreite, die erforderlich ist um> eine Flankensteilheit zu gewährleisten.>> https://www.fluke.com/de-at/mehr-erfahren/blog/oszilloskope/was-ist-die-beziehung-zwischen-oszilloskopbandbreite-und-wellenformanstiegszeit
Richtig verlinkt, aber falsch geschrieben.
Es geht in der verlinkten Quelle um die Anstiegszeit, und die ist klar
definiert als die Zeit die zwischen 10% und 90% vergeht.
Die Flankensteilheit ist eine Steigung in Spannung je Zeit. Und die sagt
genau nichts über Frequenz oder Bandbreite. Ein Sinus mit 1 Hz kann
trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben. Dann hat der Sinus eben
eine irre große Amplitude.
Soul E. schrieb:> Rechteck mit dieser Anstiegszeit
Wenn die Zeit > Null ist, dann ist es ein Trapez. (-:
Gustl B. schrieb:> Die Flankensteilheit ist eine Steigung in Spannung je Zeit. Und die sagt> genau nichts über Frequenz oder Bandbreite. Ein Sinus mit 1 Hz kann> trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben. Dann hat der Sinus eben> eine irre große Amplitude.https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fourieranalyse
Für eine symetrisches Rechteckschwingung ist:
Die Amplitude der 1. Oberwelle (3f) ist 1/3 der Grundwelle
der 2. Oberwelle (5f) ein 1/5, der 3. Oberwelle (7f) ein 1/7 u.s.w
Je steiler und schärfer die Rechteckschwingung ist, desto höher reichen
die Oberwellen auf der Frequenzskala.
Die Steigung der Flanke ist die erste Ableitung der aus Grundwelle und
ihrer Oberwellen.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese
Gustl B. schrieb:> Ein Sinus mit 1 Hz kann> trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben.Gerald K. schrieb:> Je steiler und schärfer die Rechteckschwingung ist, desto höher reichen> die Oberwellen auf der Frequenzskala.
Ich glaube ihr sprecht aneinander vorbei.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Gustl B. schrieb:>>> Ein Sinus mit 1 Hz kann>> trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben
Trotzt dieser höheren Flankensteilheit verändert sich die Höhe des
Störspektrums in Relation zu Grundwelle nicht. Oder liege ich hier
falsch?
Gustl meint das auch Sinusförmige Spannungen eine hohe Flankensteilheit
haben könnte, und hat dabei eine theoretische Annahme von 1Hz und
1KV/nsek gemacht.
Um das zu erreichen müsste die Spannung der Sinuskurve schon eine Höhe
im Teravoltbereich haben, was wohl so in der Natur nicht vorkommen
dürfte. ( oder irre ich mich da? ).
Ich frage mich jetzt allerdings auch, ob auf Grund der hohen
Anstiegsgeschwindigkeit auch hier hohe Frequenzen entstehen, obwohl ja
bei einer Sinus nur die Grundfrequenz vorhanden ist.
Oder entstehen die Oberwellen in einen Rechteck erst durch den Knick im
Kurvenverlauf, wo sich der senkrechte Verlauf in die waagrechte ändert?
je schärfer der Knick desto mehr Oberwellen?
Irgendwie stehe ich momentan auf dem Schlauch.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Ich frage mich jetzt allerdings auch, ob auf Grund der hohen> Anstiegsgeschwindigkeit auch hier hohe Frequenzen entstehen, obwohl ja> bei einer Sinus nur die Grundfrequenz vorhanden ist.>> Oder entstehen die Oberwellen in einen Rechteck erst durch den Knick im> Kurvenverlauf, wo sich der senkrechte Verlauf in die waagrechte ändert?
Das ist in der Tat ein wenig verwirrend, ich weiss, dass mich genau
diese Frage während des Studiums auch mal beschäftigt hat.
Um die Frequenzanteile eines Signals zu bestimmen, ist der Zusammenhang
zwischen Anstiegsgeschwindigkeit und Amplitude wichtig. Beide müssen
unbedingt zusammen betrachtet werden.
Ein Anstieg von 1kV/ns (ohne weitere Bedingungen) lässt sich wie gesagt
theoretisch mit einem riesigen Sinus von 1 Hz realisieren. Wenn aber
gleichzeitig die Amplitude auf z.B 1Vpp begenzt sein soll, muss recht
schnell ein "Knick" bzw. Begrenzung stattfinden, der nur durch das
Vorhandensein Frequenzanteile erreicht werden kann.
Ralph B. schrieb:> Um das zu erreichen müsste die Spannung der Sinuskurve schon eine Höhe> im Teravoltbereich haben, was wohl so in der Natur nicht vorkommen> dürfte. ( oder irre ich mich da? ).
Man kann doch nur Äpfel+Äpfel vergleichen.
Also muss der Sinus mit der "irren" Anstiegszeit auf z.B. den SS-Pegel
eines üblichen Rechteck-Signals skaliert werden, z.B. 5V.
Nur so wird ein Schuh draus... ;)
Michael
GHz N. schrieb:> in Anstieg von 1kV/ns (ohne weitere Bedingungen) lässt sich wie gesagt> theoretisch mit einem riesigen Sinus von 1 Hz realisieren. Wenn aber> gleichzeitig die Amplitude auf z.B 1Vpp begenzt sein soll, muss recht> schnell ein "Knick" bzw. Begrenzung stattfinden, der nur durch das> Vorhandensein Frequenzanteile erreicht werden kann.
Dann ist es aber keine Sinus mehr sondern ein Rechteck ( genauer gesagt
ein Trapez, weil es ein Rechteck nur theoretisch geben kann ).
Michael M. schrieb:> Man kann doch nur Äpfel+Äpfel vergleichen.> Also muss der Sinus mit der "irren" Anstiegszeit auf z.B. den SS-Pegel> eines üblichen Rechteck-Signals skaliert werden, z.B. 5V.
Wenn man die Sinus auf übliche Spannungswerte reduziert, so reduziert
sich zwangsläufig auch die Anstiegssteilheit der Flanken, sonst wäre es
keine Sinus mehr.
Ralph Berres
Der Begriff zum Googlen ist "Fourier-Synthese".
Die Graphik
https://de-academic.com/pictures/dewiki/70/Fouriersynthese.png zeigt
sehr anschaulich, wie man einen Sinus durch Überlagerung von Oberwellen
in ein Rechteck verwandeln kann.
Umgekehrt lässt sich jedes Rechteck auch als Sinus mit überlagerten
Oberwellen ansehen. D.h. durch Wegnehmen derselben
(Bandbreiten-Begrenzung) kommt man wieder zur alten Sinusform zurück.
Die steilere Flanke des Rechtecks entsteht also, weil sich dort die
Anstiege mehrerer Spektralanteile überlagern.
Soul E. schrieb:> Der Begriff zum Googlen ist "Fourier-Synthese".>> Die Graphik> https://de-academic.com/pictures/dewiki/70/Fouriersynthese.png zeigt> sehr anschaulich, wie man einen Sinus durch Überlagerung von Oberwellen> in ein Rechteck verwandeln kann.>> Umgekehrt lässt sich jedes Rechteck auch als Sinus mit überlagerten> Oberwellen ansehen. D.h. durch Wegnehmen derselben> (Bandbreiten-Begrenzung) kommt man wieder zur alten Sinusform zurück.>> Die steilere Flanke des Rechtecks entsteht also, weil sich dort die> Anstiege mehrerer Spektralanteile überlagern.
ist mir alles bekannt.
Aber wo genau im Kurvenverlauf eines Rechteckes entstehen die
Oberwellen?
Die entstehen doch erst wenn der Kurvenverlauf von der Sinus abweicht,
also wenn die Geschwindigkeit des rotierenden Zeigers nicht konstant
bleibt?
Die Geschwindigkeit des rotierenden Zeigers ändert sich doch am
stärksten an dem Knick des Rechtecksignales?
Und zwar um so stärker, je schärfer der Knick ist?
Also müsste am Knick sprich die größte Änderung der
Kurvenverlaufsgeschwindigkeit die höchsten Frequenzanteile entstehen?
oder habe ich mich endgültig verheddert?
Ralph Berres
GHz N. schrieb:> Um die Frequenzanteile eines Signals zu bestimmen, ist der Zusammenhang> zwischen Anstiegsgeschwindigkeit und Amplitude wichtig
Genau genommen das Verhältnis der Amplituden der Oberwellen zur
Grundwelle.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese
Man braucht sich nur die Addition der Grundwelle mit seinen Oberwellen
vorstellen.
Gerald K. schrieb:> Genau genommen das Verhältnis der Amplituden der Oberwellen zur> Grundwelle.>> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese>> Man braucht sich nur die Addition der Grundwelle mit seinen Oberwellen> vorstellen.
ist mir schon bekannt, beantwortet aber immer noch nicht meine Frage.
Enstehen die oberwellen in der Flanke oder im Knick des Kurvenverlaufes?
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Aber wo genau im Kurvenverlauf eines Rechteckes entstehen die> Oberwellen?
Sie sind von vornherein vorhanden. Durch die Oberwellen wird die Flanke
steiler und das Dach flacher.
Wenn Du Dir die Anteile des im Bild
https://de-academic.com/pictures/dewiki/70/Fouriersynthese.png unten
rechts dargestellten Summensignales einzeln anguckst, dann haben die
alle die gleiche Phasenlage. Das bedeutet, die Sinusbögen fangen alle
zum gleichen Zeitpunkt an, von der Nullinie aus loszulaufen.
Für ganz steile Flanken und hohe Pulsleistungen geht es dort weiter:
https://ieeexplore.ieee.org/document/4084221
Testing and Evaluation of an Ultra-Wideband Pulse Generator for HPM
Weapon Simulation
Ralph B. schrieb:> Enstehen die oberwellen in der Flanke oder im Knick des Kurvenverlaufes?
Man braucht sich nur im Link
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese
folgende Grafik
Demonstration zur Erzeugung einer Rechteckschwingung durch
Überlagerung von Sinusschwingungen (Fouriersynthese)
genauer ansehen.
Gerald K. schrieb:> Man braucht sich nur im Link>> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese>> folgende Grafik>> Demonstration zur Erzeugung einer Rechteckschwingung durch> Überlagerung von Sinusschwingungen (Fouriersynthese)>> genauer ansehen.
Ist mir alles bekannt, doch beantwortet es meine Frage nicht wirklich.
Soul E. schrieb:> Die steilere Flanke des Rechtecks entsteht also, weil sich dort die> Anstiege mehrerer Spektralanteile überlagern.
ist mir auch klar.
Aber wo entstehen nun die Oberwellen , welche sich in der Gesamtaddition
zum rechteckform addieren?
Wenn die Oberwellen in der Flanke entstehen, dann müsste in dem oben
genannten Beispiel
Gustl B. schrieb:> Ein Sinus mit 1 Hz kann> trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben. Dann hat der Sinus eben> eine irre große Amplitude.
auf grund der hohen Flankensteilheit ebenfalls Oberwellen entstehen.
Passiert aber nicht, da es ein sinusförmiger Kurvenverlauf ist.
Kann es nicht doch sein, das der Knick im Kurvenverlauf dafür ursächlich
ist? Mathematisch beweisen kann ich es nicht, es entstammt meiner
Vorstellungskraft, weil sich die Rotationsgeschwindigkeit des Zeiger des
Signales an dem Knick abrupt ändert.
Oder liege ich mit meiner Betrachtungsweise vollkommen daneben? Wenn ja,
dann erkläre man mir es bitte.
Die Überlagerung der einzelnen Kurvenverläufe zu einen Rechteck ist doch
eher ein Symptom als die Ursache?
Ralph Berres
von Ralph B.
>Kann es nicht doch sein, das der Knick im Kurvenverlauf dafür>ursächlich ist? Mathematisch beweisen kann ich es nicht,
Es ist die Differenz von der idealen Sinusform, subtrahiere
mal eine Sinus-Kurve oder lege eine Sinus-Kurve drüber,
dann siehst du die Oberwellen.
>Wenn die Oberwellen in der Flanke entstehen, dann müsste in dem oben>genannten Beispiel>Gustl B. schrieb:>> Ein Sinus mit 1 Hz kann>> trotzdem eine Flankensteinheit von 1kV/ns haben. Dann hat der Sinus eben>> eine irre große Amplitude.>auf grund der hohen Flankensteilheit ebenfalls Oberwellen entstehen.>Passiert aber nicht,
Wenn es keine Abweichung von der idealen Sinus-Kurve gibt,
gibt es auch keine Oberwellen.
Oberwellen entstehen an Nichtlinearitäten. Das kann der krumme Verlauf
einer Diodenkennlinie sein, oder auch Clipping resultierend aus
Übersteuerung.
Alles, was den Sinus verzerrt, liefert Oberwellen.
Günter L. schrieb:> Wenn es keine Abweichung von der idealen Sinus-Kurve gibt,> gibt es auch keine Oberwellen.
Das gilt für den Cosinus, also die Ableitung des Sinus am Eingang, aber
auch!
Zwischen den beiden Funktionen gibt es daher außer einer
Phasenverschiebung einer halben Periode gar keine
Unterscheidungsmöglichkeit. Alle anderen Funktion erzeugen immer und
grundsätzlich (außer einen DC-Signal) immer Oberwellen.
Weiter bin ich aber auch noch nicht.
Gebe aber zu bedenken, daß eine FFT immer eine Integration über ihre
Periodendauer ist. Was zu einem beliebigen Zeitpunkt passiert, kann ganz
anders aussehen, so daß sich Teilsignale zeitlich sogar vollständig
kompensieren können!
