CASSY Lab 2 - Institut für Experimentelle Kernphysik

CASSY Lab 2
Hochpass-Filter (mit Modellbildung)
Versuchsbeschreibung
Im ersten Versuch werden einem Hochpass-Filter erster Ordnung aus Widerstand und Kondensator (RC) oder
einem Hochpass-Filter zweiter Ordnung aus Widerstand, Kondensator und Spule (RLC) Rechteckimpulse mit
konstanter Amplitude aufgeprägt. Es wird die Antwort des Filters auf diese Impulse untersucht (Sprungantwort) und
mit einem Modell verglichen.
Im zweiten Versuch wird dem Hochpass-Filter ein Eingangssignal variabler Frequenz (Chirp) aufgeprägt. Sowohl
dieses Eingangssignal als auch das gemessene Ausgangssignal wird einer Fouriertransformation unterzogen und
beide Frequenzspektren durcheinander dividiert. Die so erhaltene frequenzabhängige Amplitudenänderung (Amplitudengang)
wird dargestellt und mit einem Modell verglichen.
Für den Hochpass erster Ordnung gilt für die Ausgangsspannung
URC(t) = U(t) – QRC(t) / C
und die Modellgleichung lautet:
QRC'(t) = IRC(t) = URC(t) / R
Für den Hochpass zweiter Ordnung gilt für die Ausgangsspannung
URLC(t) = U(t) – R·IRLC(t) – QRLC(t)/C
und die Modellgleichungen lauten:
QRLC'(t) = IRLC(t)
IRLC'(t) = URLC(t) / L
Die Konstanten R, L und C entsprechen dem verwendeten Widerstand, der Spule und dem Kondensator.
Benötigte Geräte
1 Sensor-CASSY 524 010 oder 524 013
1 Power-CASSY 524 011
1 CASSY Lab 2 524 220
1 Rastersteckplatte DIN A4 576 74
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