Tiefpass

Der in der Abbildung dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand und einen Kondensator mit der Kapazität .
Bei welcher Frequenz ist die Ausgangsspannung um den Faktor 10 kleiner als die Eingangsspannung ?

Der im Bild dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand Die Kapazität des vorhandenen Kondensators soll so gewählt werden, dass die Grenzfrequenz der Schaltung wird.

Welchen Wert muss die Kapazität haben?

Der in Bild a dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand sowie einen Kondensator mit der Kapazität . Die Schaltung wird durch den Wirkwiderstand (Belastungswiderstand) belastet.

Welche Grenzfrequenz hat der Tiefpass im belasteten Zustand?

a) Gegebene Schaltung

b) Schaltung nach Einführung einer Ersatzspannungsquelle

Der in der folgenden Abbildung dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand sowie eine Spule mit der Induktivität .

Wie groß ist das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung bei der Frequenz ?

Der in Bild a dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand und eine Spule mit der Induktivität . Die Schaltung wird nach Bild b mit dem Widerstand belastet.

a) Wie groß ist die Grenzfrequenz des unbelasteten Tiefpasses nach Bild a ?
b) Auf welchen Wert ändert sich die Grenzfrequenz, wenn der Tiefpass nach Bild b mit dem Widerstand belastet wird?

a) Unbelasteter, b) belasteter Zustand

Das gegebene Tiefpassfilter enthält eine Verstärkerstufe und zwei -Glieder. Dieses aktive Filter wird durch einen mitgekoppelten Verstärker (mit einem unendlich großen Eingangswiderstand) realisiert, dessen Verstärkung durch eine interne Gegenkopplung auf einen genau definierten Wert festgelegt wird. Die Gegenkopplung erfolgt durch einen Spannungsteiler und die Mitkopplung über . Der Faktor ist der eingestellte Verstärkungsfaktor und bestimmt den Frequenzgang des Filters entscheidend, wenn man wie üblich und wählt.

Aktiver Tiefpass

a) Zeigen Sie, dass sich für die Übertragungsfunktion folgende Beziehung ergibt:

Lösungshinweis: Stellen Sie für die Lösung zunächst die Knotengleichungen für die Knoten (1), (2) und (3) auf. Nutzen Sie dann die Gleichsetzungsmöglichkeit der Spannungen und aus, die wegen am Verstärkereingang besteht.
b) Führen Sie die Dimensionierung des Filters unter den folgenden Bedingungen aus:

Nutzen Sie die u. a. ergänzenden Hinweise.
c) Berechnen und zeichnen Sie den Amplitudengang des Filters.
d) Bestimmen sie die dB-Grenzfrequenz aus dem Amplitudengang des Filters.

e) Ermittelen Sie die Dämpfung des Filters im Sperrbereich in dB/Dekade aus der Abnahme des Amplitudenganges über eine Frequenzdekade.

Der in der Abbildung dargestellte Tiefpass enthält den Wirkwiderstand und eine Spule mit der Induktivität . Die Schaltung wird mit dem Widerstand belastet.

a) Wie groß ist die Grenzfrequenz des unbelasteten Tiefpasses?
b) Auf welchen Wert ändert sich die Grenzfrequenz, wenn an den unbelasteten Tiefpass der Lastwiderstand angeschlossen wird?