Gesamtdokument Elektrotechnik 3. Lehrjahr

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Der Tiefpass Um seine Übertragungsfunktion beurteilen zu können analysieren wir hier zunächst die Schaltung. Vergleichen wir Hoch- und Tiefpass, konnen wir feststellen: Achtung: Die Addition in dieser Formel ist vektoriell zu verstehen! U 1 U 2, TP U 2, HP Beispiel: Zeichne den Amplituden- und Phasengang eines RC-Tiefpasses mit R = 1 k und C = 1 F im Bereich von f = 10 Hz .. 10 kHz auf. Welche Grenzfrequenz weist dieser Filter auf? (Rechne 3 Punkte pro Dekade) Messe diesen Tiefpass im Laborversuch messtechnisch aus. Weitere Übungen: Westermann S. 137/138 Nr. 2 - 4 Elektrotechnik Alexander Wenk Seite 14
Dezibel - Pegelangaben in der Elektrotechnik Bei der Darstellung des Frequenzgangs einer Filterschaltung möchten wir einen Überblick über einen grösseren Frequenzbereich erhalten. Zeichnen wir das Diagramm mit einer linearen Skala, können wir die kleinen Werte (nahe bei f = 0 Hz) kaum mehr herauslesen. Wir wenden deshalb eine logarithmische Frequenzskala an, d.h. wir erhalten pro Dekade (Faktor 10) immer gleich viel Platz auf unserem Diagramm. Ähnlich sieht es mit den Pegeln eines Vierpols aus. Wir möchten Eingangsund Ausgangsleistung oder Spannungen miteinander vergleichen. Es bietet sich ebenfalls eine logarithmische Darstellung an. Die zugehörige Grösse nennen wir Pegel. Daraus entstand auch eine neue Masseinheit: Dezibel [dB]. Wir unterscheiden zwischen Leistungs- und Spannungspegel. Leistungspegel Wenn wir in der Elektrotechnik die aufgenommene mit der abgegebenen Leistung eines Übertragungsgliedes vergleichen wollen, können wir das mit der Pegelangabe in Dezibel [dB] tun. Für den Vergleich von Leistungen gilt folgende Beziehung: p p = 10log(P 2 /P 1 ) [dB] Dabei bedeuten die Formelzeichen: p p : Leistungspegel P 1 : Eingangsleistung der Schaltung P 2 : Ausgangsleistung der Schaltung Beispiel: Welche Pegel in dB ergeben sich für die folgenden Werte für P 2 /P 1 ? P 2 /P 1 = 10 p p = 10log(10) = 10 dB P 2 /P 1 = 2 p p = 10log(2) = 3 dB P 2 /P 1 = 1 p p = 10log(1) = 0 dB P 2 /P 1 = 0.5 p p = 10log(0.5) = -3 dB P 2 /P 1 = 0.1 p p = 10log(0.1) = -10 dB P 2 /P 1 = 0.01 p p = 10log(0.01) = -20 dB Wir sehen aus dieser Gegenüberstellung die Gesetzmässigkeit der Pegelangaben: Ist die abgegebene Leistung grösser als die aufgenommene, so liegt eine aktive Schaltung vor, d.h. es ist ein Verstärker vorhanden. Dies Elektrotechnik Alexander Wenk Seite 15
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