Frequenzgang berechnen?
Ich brauche Hilfe bei Aufgabe b1 und b2. Mir fehlt irgendwie der Ansatz für beide. Bei Aufgabe b1 soll man den Frequenzgang berechnen. Aber was ist damit gemeint.Ich könnte höchstens die Grenzfrequenz?einzeichnen, aber man soll ja den Gang berechnen. Und bei B2 soll auf ein Rechtecksignal geprüft werde , davon hab ich noch nichts gehört.
Vielen Dank
1 Antwort
Frequenzgang heißt: Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung ermitteln als Funktion der Frequenz (konstanter Wert der Eingangsspannung).
Dabei: Getrennte Darstellung von Betrag und Phase als Funktion der Frequenz . Dabei kann und muss man natürlich von den Gesetzmäßigkeiten der komplexen Wechselstromrechnung Gebrauch machen.
Bei b2) ist die Sprungantwort im Zeitbereich gemeint.
Ergänzungen:
1) Du musst zunächst die Übertragungsfunktion berechnen. Das ist einfach, weil die 3 Teile entkoppelt sind (sich nicht gegenseitig beeinflussen). Du hast die Reihenschaltung von 3 Blöcken:
(a) Hochpass 1. Ordnung; b) Verstärker (1+Z3/R2) und c) Ausgangs-Hochpass (auch 1. Ordnung). Das darf kein Problem sein.
Wahrscheinlich sollst Du nur simulieren - musst also diese Rechnung nicht durchführen. Für eine gute Arbeit ist das aber empfehlenswert. Du musst ja nur die 3 Funktionen miteinander multiplizieren und auf eine vernünftige Filter-Funktion umformen.
Neugierige Frage: Student im 3. Semester? Oder?
2) Für das Bode-Diagramm des Betrages gibt es Regeln, weil der echte Verlauf des Betrages durch Asymptoten angenähert werden kann (das ist auch nicht schwer, kann aber hier nicht so ausführlich erläutert werden). Schau mal in ein Buch!!
3) Die Sprungantwort zu berechnen, ist nicht so ganz einfach, aber ich lese ja, dass Du LTSpice benutzen sollst. Das ist dann natürlich sehr einfach. Du musst ja nur die Schaltung eingeben und dann simulieren lassen
Nachtrag: Ich vergaß zu erwähnen, dass beim Bode-Diagramm die Verstärkung in dB und die Frequenzachse im log. Maßstab zu berücksichtigen ist!
Die Gleichstromverstärkung wird durch die Widerstände bestimmt. Die Wechselstromverstärkung wird durch die Widerstände und Kondensatoren bestimmt.
Als kleines Beispiel der OPV ist hier in nicht invertierender Schaltung folglich ist die Verstärkung 1+R3/R2 für hohe Frequenzen ist aber C3 wie ein kurzschluss womit R3 effektiv durch den Kondensator kurzgeschlossen wird. Für hohe Frequenzen hat dieser Teil also folglich nur noch eine Verstärkung von 1.
Berechnen kannst du das indem du die Verstärkung deines OPVs als 1+Z3/Z2 ansetzt wobei Z3 eben Impedanz der Parallelschaltung aus R3 und C3 ist. Die Verstärkung wird hier also zu einer komplexen Zahl welche von der Frequenz abhängt.
Dann musst du das selbe noch mit den Tiefpässen an Ein und Ausgang machen.
Es kann dir hier helfen die Schaltung in mehrere Teile zu zerlegen
1 der Tiefpass am Eingang, 2 der Verstärker 3 der Tiefpass am Ausgang. Rechne jede Schaltung für sich und dann hast du eigentlich nur noch eine Reihenschaltung aus 3 Übertragungsfunktionen.
Ja die Impedanz Z3 bzw du hast sie jetzt Z1 benannt hat Hochpassverhalten, bzw nimmt mit steigender Frequenz ab.
R2 ist nur ein Widerstand da hängt ja sonst nichts mehr drann.
Positiver und negativer Eingang des OPVs sind ja nicht verbunden, daher ist da auch kein Punkt auf der Kreuzung beider Leitungen.
Die Sprungantwort im Bezug auf die Frequenz oder die Verstärkung?
Aber die Übertragungsfunktion(Verstärkung)wir doch hier durch Widerstände angegeben. Wo kommt die Frequenz her?