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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
8.1 Passiver Tiefpass
Definition:


Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz können fast
ungeschwächt passieren
Höhere Frequenzen werden gedämpft.
Aufbau:
Ein einfacher Tiefpass (1. Ordnung) lässt sich als RC-TP oder RL-TP realisieren.
Grenzfrequenz:
Bei der Grenzfrequenz gilt:
Tabellarische Zusammenstellung von TP und HP:
http://home.arcor.de/jonesnet/wiki/Hochpass_Tiefpass.pdf
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Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
Darstellung des Amplitudengangs beim RC-Tiefpass:
Linear
Einfach
logarithmisch
Doppelt
logarithmisch
+20 dB entspricht einer Verzehnfachung
+6 dB bedeutet eine Verdopplung
-20 dB einem Zehntel,
-6 dB eine Halbierung.
-3 dB Grenzfrequenz (1 / sqrt(2)) = 0,707
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Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
Beispiel für Tiefpassfilter:
Frequenzweiche für einen Tieftonlautsprecher
a. Tiefpass 1. Ordnung
Steilheit: 6 dB/Oktave
b. Tiefpass 2. Ordnung
Steilheit: 12 dB/Oktave
c. Tiefpass 3. Ordnung
Steilheit: 18 dB/Oktave
Z: Impedanz des Lautsprechers
F: Grenzfrequenz
Quelle: Mario Lehwald
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Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
Eine handelsübliche Dreiwegeweiche
Die Trennfrequenzen sind auf die Werte 500 Hz und 3,4 kHz festgelegt.
Quelle: http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/lsprfilt.html
Damit nicht die hohen Ströme der Lautsprecher durch die Filter fließen, wird in Aktivboxen
das Signal zunächst in elektronischen Filtern aufgetrennt und dann für jeden Lautsprecher
einem getrenntem Verstärker zugeführt.
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2014
Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
8.2 Passiver Hochpass
Definition:


Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz können fast
ungeschwächt passieren
Niedrigere Frequenzen werden gedämpft.
Aufbau:
Auch ein einfacher Tiefpass (1. Ordnung) lässt sich als RC-HP oder RL-HP realisieren.
Die Grenzfrequenz (U2 = 0,707 * U1) wird genauso berechnet, wie beim Tiefpass.
http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/hochpass.html
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2014
Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
8.2 Übersicht passive Filterschaltungen
Quelle: http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/filter.html
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
8.3 Mechanische Schwingungen
Zur Veranschaulichung sollen zunächst mechanische Schwingungen behandelt werden.
Charakterisierung von Schwingungen
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Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
Quelle: http://www-docs.tu-cottbus.de/mechanik/public/pdf/TM2/tm2-m13.pdf
Resonanzfrequenz:
Die Resonanzfrequenz ist die Frequenz, bei der die Amplitude eines schwingungsfähigen
Systems größer ist als bei Anregung durch benachbarte Frequenzen.
Filme:
Glas
Tacoma Bridge
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2014
https://www.youtube.com/watch?v=moUfbNwHDTs
https://www.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs
Wechselspannung und Wechselstrom
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8. Wechselspannung
und Wechselstrom Teil 2
8.4 Elektrischer Schwingkreis
http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/par_swkr.html
http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/rei_swkr.html
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2014
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Gesundheitswesen
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