Belasteter Tiefpass

Hallo, Björn,

Du (baku) meintest am 31.01.04:

So ganz grundsätzlich: das Verfahren nennt sich "Zweipol-Verfahren". Funkioniert nicht nur für Tiefpässe.

Viele Grüße! Helmut

Hallo Björn, ich habe hier mal versucht das ganze Geheimnis um die Ersatzspannungsquelle verständlich zu machen. Das findet man bestimmt auch in Büchern.

Gruß Helmut

Die Ausgangslage: Tiefpass mit Spannungsteiler Schaltung 1:

R ___ A -------|___|-----o------------- | | | _|_ | | / \ - | | U0 | | | RL --- C \___/ | | --- | |_| | | | | | | | -----------------o-------------

Wir lassen erstmal den C weg. Schaltung 2:

R ___ A -------|___|-----o | | _|_ | / \ - | U0 | | | RL \___/ | | | |_| | | | | -----------------o

Das ist die Ersatzschaltung für die wir U0' und Ri suchen. Schaltung 3:

Ri ___ A -------|___|-----o | _|_ / \ | U0' | \___/ | | | 0 -----------------o

Hier beginnt die Berechnung.

---------------------------- Wir haben 2 unbekannte Größen(U0', Ri) und brauchen damit 2 Bedingungen (Gleichungen) um die gesuchten Ersatzgrößen zu berechnen.

1. Fall Leerlauf

Direkt aus Schaltung 2 (nichts parallel zu RL) bzw. nichts zwischen A und 0 in Schaltung 3.

U0' = U0 * RL / (R + RL) ------------------------

1. Fall Kurzschluß parallel zu RL in Schaltung 2 bzw. zwischen A und 0 in Schaltung 3(ergibt Schaltung 4).

Aus Schaltung 2: Ik = U0 / R

Aus Schaltung 4: Ik = U0'/Ri

Ik gleichsetzen

U0/R = U0'/Ri

Ri = U0'/U0 * R

Ri = U0 * RL / (R + RL) * R / U0

Ri = RL * R / (R + RL) = RL || R ----------------------

Schaltung 4:

Ri ___ A -------|___|-----o | | _|_ --> | / \ Ik | | U0' | | \___/ | | | | | | | -----------------o

Die neue Tiefpass-Schaltung mit Ersatzspannungsquelle und Ri (Schaltung3).

U0' = U0 * RL / (R + RL) Ri = RL * R / (R + RL)

Und wenn wir jetzt noch den Kondensator anschließen, dann kommen wir zu Schaltung 5.

UA = U0' / ( 1 + j*w*Ri*C)

tau = Ri * C

fg = 1 / (2*pi*Ri*C)

Schaltung 5:

Ri ___ A -------|___|-----o----------o- UA | | _|_ | / \ | | U0' | --- C \___/ --- | | | | | | -----------------o----------o-0

In der Praxis wird man das nicht immer so lange herleiten. Man merkt sich einfach:

1. U0' ist die Spannung am Spannungsteiler.
2. Ri ist die Parallelschaltung der beiden Widerstände des Spannungsteilers.

Hallo, Helmut,

Du (HelmutSennewald) meintest am 01.02.04:

Warum versuchst Du dann, hier ein Buch zu ersetzen? Ich lese die Newsgroup nicht, um Wissen lehrbuchähnlich aufbereitet wiederzufinden, das in Büchern besser erklärt ist (schon wegen der besseren drucktechnischen Möglichkeiten).

Speziell zum Erstfrager: wer den Weg vom 1. zum 2. Bild nicht versteht und die Bestimmung von Ri und U0 auch nicht, dem fehlt kein Lehrbuch, sondern Übung.

(Wobei ich die dort zitierten Formeln für U0 und Ri gern erklärt bekommen hätte ... sieht sehr nach Gleichstrom-Fall aus)

Für ein angemessenes Entgelt gebe ich natürlich auch Nachhilfe- Unterricht ...

Viele Grüße! Helmut

Hallo Helmut, ich versuche hier kein Buch zu ersetzen, sonderm möglichst einfach zu erklären wie man zu den Werten für U0'und Ri kommt.

Siehe oben.

Es galt ja auch das Ersatzschaltbild für den Gleichstromfall zu ermitteln. Oder siehst du da in dem angegebenem Link etwas anderes? Der Kondensator war nicht in Ri einzubeziehen.

Lassen wir doch Björn beurteilen ob es ihm geholfen hat. Die Erklärungen waren schließlich für ihn und nicht für dich. Mitlesen darfst du natürlich trotzdem.

Gruß Helmut