Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Suche:  

Richtige Dimensionierung eines Tiefpasses(bzw. Filters alg.) (Schaltungstechnik)

verfasst von Kendiman(R), 12.02.2019, 10:59 Uhr

» Hallo,
»
» Ich habe folgendes Verständnis-Problem:
»
» Ich möchte eigentlich nur einen Tiefpass zum Filtern einer Ausgangsspannung
» (z.B. ein Sinus oder Dreieck oder was auch immer, mit der Frequenz X)
» mathematisch korrekt dimensionieren.
» Die Formel für die 3dB-Grenzfrequenz f(g) = 1 / (2*pi*R*C) ist mir
» bekannt.
» In einem praktischen Anwendungsfall (ganz allgemein) ergibt sich aber dann
» folgendes Problem:
»
» Was kenne ich: Die Signalform, Frequenz und Amplitude (ggfs.
» Phasenverschiebung) der Spannung (des Signals) das ich filtern möchte.
» Was möchte ich haben: Ein Tiefpass, der mir alle Frequenzen oberhalb der
» maximalen Frequenz meines Signals/ meiner Spannung unterdrückt.
» Im einfachsten Fall also ein Kondensator und ein Widerstand, deren Werte
» ich beide noch nicht kenne.
»
» 1.) Problem: Die Formel für die Grenzfrequenz enthält 2 Unbekannte, ich
» bräuchte also noch eine weitere Formel um sowohl Widerstand als auch
» Kondensator zu berechnen.
»
» 2.) Problem: Die Formel bringt in diesem Fall eigentlich gar nichts, denn
» ich kann nicht einfach die Signalfrequenz (bzw. höchste im Signal
» enthaltene Frequenz, falls mehrere Frequenzen im Signal gemischt sind) als
» Grenzfrequenz in diese Formel einsetzen, da diese ja schon um 3dB gedämpft
» wird, ich möchte aber dass diese noch um 0dB gedämpft wird und bei deren
» Überschreitung erst die Dämpfung beginnt.
»
» Ich finde im Internet 1000 Seiten über Filter mit diversen Herleitungen der
» Grenzfrequenz-Formel, Diagrammen, Ortskurven und so weiter, aber keine
» zufrieden stellende Lösung für dieses Problem, kann mich da vllt. jemand
» erleuchten ?
»
» Freundliche Grüße
Zum Problem 1.
angenommen ist eine Grenzfrequenz von 1 kHz. Gewählter Kondensator 10 nF
Frequenz und Kondensator sind bekannt. Der Widerstand berechnet sich zu 15,92 kOhm
Man kann auch den Kondensator mit 100 nF wählen. Der dazu errechnete Widerstand
ist dann 1, 592 kOhm.
Der Unterschied besteht darin, dass die 2. Kombination niederohmiger ist und
die Signalquelle stärker belastet. Sonst bleibt alles gleich

Zum Problem 2.
Mit einem idealen Filter (Tiefpass) soll alles ,was oberhalb der Grenzfrequenz
an Frequenzen vorhanden ist, unterdrückt werden.
Man entscheidet sich also, ab welcher Frequenz gefiltert wird.
Ein Tiefpass wird bei niedrigen Frequenzen noch alles durchlassen.
Da ist die Dämpfung noch ca. 0 dB. Je höher die Frequenz wird, um so größer
wird die Dämpfung. Festgelegt hat man die Grenzfrequenz, wenn die Dämpfung
3 dB erreicht hat. Alle Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz werden dann
immer stärker gedämpft.
Mikee hat schon angedeutet, dass das ein recht komplexes Problem ist.

Jede nicht sinusförmige Spannung wie Rechteck- oder Dreieckspannung
ist in Wirklichkeit eine Zusammensetzung aus vielen sinusförmigen Spannungen
unterschiedlich hoher Frequenz. Diese unterschiedlich hohen Frequenzen sind
das mehrfache der Grundfrequenz und werden als Oberwellen bezeichnet.
Filtert man diese Oberwellen durch einen Tiefpass heraus, so wir aus jeder
rechteck- oder dreieckförmigen Spannung eine sinusförmige Spannung.

antworten

Gesamter Thread:

Richtige Dimensionierung eines Tiefpasses(bzw. Filters alg.) - Die Lehrerin lämpeln, 11.02.2019, 14:16
Richtige Dimensionierung eines Tiefpasses(bzw. Filters alg.) - Kendiman(R), 12.02.2019, 10:59