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Forum "Elektrotechnik" - Bandpass
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Bandpass: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:49 Sa 16.12.2006
Autor: Sypher

[Dateianhang nicht öffentlich]

Hallo,

wie kann bei einem Bandpass (wo ein RC-TP und ein RC-HP zusammengenommen wurden) die Spannungen Ua, Ue und die Spannung dazwischen - in diesem Fall Uc - ausrechnen??

Dabei ist C1 = C2 = 0,1 [mm] \muF [/mm] und R1 = R2= 10 kOhm, also alle Widerstände gleich.

Muss das unbedingt so schnell wie möglich wissen.

Falls ein Bild von der Schaltung benötigt wegen unverständnis benötigt wird, dann bitte sagen und ich werde eins hinzufügen.

vielen Dank

mFG
sypher

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
        
Bezug
Bandpass: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:33 Sa 16.12.2006
Autor: hamcom

Eine genauere Beschreibung des Problems und ein Schaltung wären hilfreich. Dann könnte ich Dir helfen.

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Bandpass: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:54 Sa 16.12.2006
Autor: Sypher

Also tut mir leid,

ich hab ein Bild von der Schaltung usw. reingetan.

Jetzt würde ich gern wissen, wie man von dem Bandpass hier die Spannugen ausrechnet?

Ich habe keine Lösungen also kann ich nicht wissen, ob das was ich ausrechne richtig ist.

Wäre toll wenn man helfen könnte

Danke

MFG
sypher

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Bandpass: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:51 Sa 16.12.2006
Autor: leduart

Hallo
Wenn du mit komplexen Wdstd. rechnen kannst,hast du R1 in Serie mit der Parallelschaltung von C1 und C2+R2
damit kannst du jede Spannung ausrechnen.
Gruss leduart

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Bandpass: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:40 So 17.12.2006
Autor: Sypher

Jedoch weiß ich nicht so ganz ob meine Ergebnisse dann richtig sind.

Kann es sein, dass Uc2 = 3V ist ?
[mm] (I_{2} [/mm] = [mm] U_{2}/R_{2} [/mm] = 0,3 mA ; [mm] U_{c2} [/mm] = [mm] I_{2} [/mm] * [mm] X_{c2} [/mm]  = 3V)

Und rechnet man dann [mm] U_{c1} [/mm] so aus ? :

[mm] \bruch{U_{2}}{U_{c1}}= \bruch{R_{2}}{X_{c1}} [/mm]

Dann nach [mm] U_{c1} [/mm] auflösen ??!?

Ich weiß halt echt nicht, wie das Zeigerdiagramm von dem Teil aussehen soll ...T.T



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Bandpass: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:40 So 17.12.2006
Autor: hamcom

1. Die Eingangs- und Ausgangsspannung

[mm] U_a=U_1 [/mm]
[mm] U_e=U_2 [/mm]

Die Spannung [mm] U_{C1}: [/mm]

[mm] U_{C1}= \bruch{Z_{E1}}{R_1+Z_{E1}}U_a [/mm]

wobei:

[mm] Z_{E1}=\bruch{Z_{C1}*Z_{E2}}{Z_{C1}+Z_{E2}} [/mm]

und

[mm] Z_{E2}=R+Z_{C2} [/mm]

weiterhin:

[mm] Z_{C1}=-j\bruch{1}{\omega C_1} [/mm]

[mm] Z_{C2}=-j\bruch{1}{\omega C_2} [/mm]

Für die Ausgangsspannung gilt:

[mm] U_{2}= \bruch{R_2}{R_2+Z_{C1}}U_{C1} [/mm]

Das ist der allgemeine Ansatz für die Schaltung. Die Ströme kannst Du getrost vergessen, da die gesuchten Größen rein über die Spannungsteilerregel zu lösen sind. Zuerst rechnest Du [mm] U_{C1} [/mm] aus:


[mm] U_{C1}= \bruch{R_2+Z_{C1}}{R_2}U_{2} [/mm]

Dann nimmst Du [mm] U_{C1} [/mm] und rechnest [mm] U_e [/mm] aus:

[mm] U_{a}= \bruch{R_1+Z_{E1}}{Z_{E1}}U_{C1} [/mm]

oder mit einer Formel:

[mm] U_{a}= \bruch{R_1+Z_{E1}}{Z_{E1}}*\bruch{R_2+Z_{C1}}{R_2}U_{2} [/mm]

Hoffe, das hilft Dir weiter.

MFG

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Bandpass: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:09 So 17.12.2006
Autor: Sypher

Also erst einmal danke für die Antwort.

Leider muss ich echt sagen, dass das mich jetzt total verwirrt hat :(

Spannungsteiler hatten wir noch nicht.

Ausserdem habe ich einen Fehler, ich meinte natürlich:

[mm] \bruch{U_{2}}{U_{c1}} [/mm] = [mm] \bruch{R_{2}}{ Z_{2} }, [/mm] wobei [mm] U_{2} [/mm] die Ausgangsspannung ist.

Normalerweise wäre die Formel bei einem Tiefpass (unbelastet) zum Beispiel:

[mm] \bruch{U_{2}}{U_{1}} [/mm] = [mm] \bruch{X_{C}}{Z}, [/mm] wobei [mm] U_{2} [/mm] die Ausgangsspannung und [mm] U_{1} [/mm] die Eingangsspannung wäre.

Hoffe ihr könnt meinem verwirrtem Kopf noch helfen ~.~

PS: Hab versucht [mm] Z_{2} [/mm] fett oder rot zu machen, ging nicht...

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Bandpass: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:08 Mo 18.12.2006
Autor: hamcom

Zum Spannungsteiler:

Natürlich must Du die Schaltung nicht mittels der Spannungsteilerregel berechnen, jedoch vereinfacht dies die ganze Sache ungemein.

Zum Tiefpass:

Im vorliegenden Fall handelt es sich weder um einen Tiefpass, noch um einen Hochpass, sondern um einen Bandpass bzw. um einen Tiefpass, der durch einen Hochpass belastet wird.

Zur Schaltung:

Allgemein kannst Du annehmen, dass die Eingangsspannung der GESAMTSCHALTUNG [mm] U_1 [/mm] und die Ausgangsspannung [mm] U_2 [/mm] ist. Die Gesamtschaltung besteht jedoch aus zwei EINZELSCHALTUNGEN. Schaltung 1 besteht aus [mm] R_1 [/mm] und [mm] C_1 [/mm] , Schaltung 2 aus [mm] C_2 [/mm] und [mm] R_2 [/mm] . Die Ausgangsspannung von Schaltung 1 [mm] (U_{C1}) [/mm] ist gleichzeitig die Eingangsspannung von Schaltung 2. Da zwischen beiden Stufen KEIN Impedanzwandler geschaltet ist, beeinflusst die Impedanz von Schaltung 2 die Spannung [mm] U_{C2} [/mm] .

Bei der Betrachtung den Eingangs/Ausgangsverhaltens von Schaltungen ist es Egal, ob ein Tief- oder ein Hochpass oder sonst was vorliegt. Du stellst lediglich das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung auf. Hierbei MUSST du die entsprechenden Impedanzen betrachten, an dennen die einzelnen Spannungen abfallen.

Hoffe, das hilft. Versuch ansonsten bitte genauer zu fragen.

mfg



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Bandpass: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:23 Mo 18.12.2006
Autor: Sypher

Erst mal wieder vielen Dank für die Antworten.

So habe jetzt alle Spannung + das Zeigerdiagramm gezeichnet.

Die Werte:

U1   =   9 V
UR1 =   6,75 V
UC1 =   4,24 V
UC2 =   3 V
U2   =   3 V

I1 =    675 µA
IC1 =  424 µA
I2 =    300µA

Winkel [mm] \alpha [/mm] zwischen U1 und U2 ist 0°

Widerstände sind alle 10 kOhm

So mir steht noch eines im Weg, und zwar

Wie bekomme ich den Scheinwiderstand [mm] Z_{0} [/mm] der Gesamtschaltung heraus??

Wenn mir schnell jemand helfen könnte, wäre ich seeeeeeehr dankbar.

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Bandpass: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:33 Mo 18.12.2006
Autor: hamcom

Der Scheinwiderstand ist der Betrag der Gesamtimpedanz der Schaltung.

Was ist mit den Phasen der Spannungen und der Ströme? Ohne deren Angabe kann man die Schaltung nicht korrekt betrachten.

mfg

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Bandpass: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:44 Mo 18.12.2006
Autor: Sypher

Ich hab das Zeigerdiagramm eingefügt, hoffe das hilft weiter.

[Dateianhang nicht öffentlich]

Dateianhänge:
Anhang Nr. 2 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                                        
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Bandpass: Anmerkung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:56 Mo 18.12.2006
Autor: hamcom

Den Scheinwiderstand berechnest Du mit:

[mm] |Z_0|=\bruch{U_{1}}{I_{1}} [/mm]

Die Phase von [mm] Z_0 [/mm] ist dann die negative Phase von [mm] I_1 [/mm] .

mfg

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Bandpass: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:14 Mo 18.12.2006
Autor: Sypher

Ok dank dir für deine Hilfe.

Nun meine letzte Frage wäre noch, wieso [mm] Z_{0}= U_{1}/I_{1} [/mm] ist?

Edit: Kann es sein, dass es so ist, weil [mm] I_{1} [/mm] und [mm] U_{1} [/mm] die Quellen sind?

Dann hättest du mich für heute gerettet !

Vielen Dank

MFG
sypher

Bezug
                                                                                        
Bezug
Bandpass: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:20 Mo 18.12.2006
Autor: hamcom

[mm] Z_0 [/mm] ist die Gesamtimpedanz der Schaltung. [mm] U_1 [/mm] ist die Gesamtspannung. Du kannst es auch als Quelle ansehen. [mm] I_1 [/mm] ist keine Quelle, sondern der Gesamtstrom, den [mm] U_1 [/mm] Liefert. Ist [mm] U_1 [/mm] konstant, hängt [mm] I_1 [/mm] nur von der Gesamtimpedanz der Schaltung ab. Der Betrag der Gesamtimpedanz ist jedoch [mm] |Z_0|. [/mm] Sind Gesamtspannung und Gesamtstrom gegeben, folgt nach dem ohm'schen Gesetz:

[mm] |Z_{0}|=\bruch{|U_1|}{|I_1|} [/mm]

Bezug
                                                                                                
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Bandpass: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:59 Mo 18.12.2006
Autor: Sypher

Ich danke hiermit allen und besonders dir hamcom für eure Hilfe.

Schönen Tag noch, oder Nacht.


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