4. Klasse Elektronik / Elektrotechnik Unterlage der TFO „Oskar von Miller“ – Meran Name: Egger Stefan Klasse: 4BEL
TFO_LU_06_Hochpass Aufgabenstellung: Baue einen Hochpassfilter auf deinem Steckbrett auf und trage die gemessenen Werte in einen Excel-Tabelle ein. Zunächst einen Hochpass 1.Ordnung und anschließend einen Hochpass 2.Ordnung Berechnen den Widerstand R für eine frei wählbare Frequenz, für beide Schaltungen.
Schaltungen: Hochpass 1. Ordnung
Der grundsätzliche Aufbau besteht aus einem Kondensator C und einem Widerstand R. Bei niedriger Frequenz sperrt der Blindwiderstand (XC) des Kondensators weitgehend den Strom. Hochpass 2. Ordnung:
Beim Hochpass 2. Ordnung wird der Widerstand R durch eine Spule ersetzt. Der zwischen dem Kondensator und der Spule verwendete Widerstand wird berechnet und so gewählt das bei nur eine geringe Resonanzüberhöhung des Frequenzgangs entsteht (siehe Graphik 2).
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MESSGERÄTE / BAUTEILE: - Frequenzgenerator - Oszilloskop - Messpitze - R (2,2k x 3) - C (680nF, 1µF) - L (15mH)
BERECHNUNGEN: Hochpass 1. Ordnung: C = 220nF fc = 1 KHz ( frei gewählt ) 1 √ L∗C = 2∗π∗f LC ~ 2,2KΩ ‖ 2,2KΩ ‖ 2,2KΩ Hochpass 2. Ordnung: L = 15mH fLC = 1 KHz ( frei gewählt ) 1 f LC= 2∗π∗√ L∗C 1 √ L∗C= 2∗π∗f LC 2 1 2∗π∗f LC C= =1,688 µF L ~ 680nF ‖ 1µF
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MESSUNG: Hochpass 1. Ordnung:
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MESSUNG: Hochpass 2. Ordnung (100 Ohm)
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MESSUNG: Hochpass 2. Ordnung (1000 Ohm)
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VERGLEICH:
ROT : Hochpass 1. Ordnung GRÜN : Hochpass 2. Ordnung (100 Ohm) BLAU : Hochpass 2. Ordnung (1k Ohm) Man erkennt, dass die beiden Hochpässe 2ter Ordnung die niederen Frequenzen viel besser Filtern als der der 1. Ordnung. Des weiteren erkennt man, dass der Hochpass 2. Ordnung (mit 1KΩ), eine große Abweichung, im Vergleich zu den anderen Kurven aufweist. Das liegt daran, dass für diesen ausgewählten Widerstand, die Grenzfrequenz zu tief ist.
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