Tiefpass, Hochpass und Bandpass

Tiefpass, Hochpass und Bandpass Phasenschieberketten setzen sich aus RC ± Gliedern zusammen. Für RC ± Glieder  gibt es folgende Grundschaltungen:

Ein Tiefpass lässt Spannungen mit tiefen Frequenzen passieren, weil mit steigender  Frequenz der Kondensator seinen Widerstand verkleinert. Der Hochpass dagegen ermöglicht Spannungen mit hohen Frequenzen den Durchgang, weil der Kondensator seinen Widerstand verringert. Aus diesem Verhalten ergeben sich charakteristische Durchlasskurven.

U

U

a

U

U

a

e

0,7 U

0,7 U

e

e

e

f 

f  f g

f g

Die Grenzfrequenz ist dann erreicht, wenn ohmscher und Blindwiderstand gleiche Werte haben. Setzt man die Blindwiderstände ein, dann ergibt sich:

X   ! R

1 2T f  g C 

!

R

f  g  !

R 2T RC 

Das dazugehörige Zeigerdiagramm: Bei Grenzfrequenz sind die beiden Spannungsabfälle über den Widerständen gleich groß und die Phasenverschiebung beträgt 90 r.

Wegen der Phasenverschiebung (90°) und der gleich großen Spannungen U R und UC beträgt die Eingangsspannung das 2 fache der Teilspannungen. Die Ausgangsspannung ist also das 1/ 2 fache (}0,7) der Eingangsspannung.

Bandpass Ein Bandpass verfügt über zwei Grenzfrequenzen, eine obere f  go und eine untere f gu.

Hochpass Ein Hochpass ist eine Schaltung die Wechselspannungen mit hoher Frequenzen am Eingang U 1 auf den Ausgang U 2 passieren lässt. Niedrige Frequenzen werden jedoch gedämpft. Ein Hochpass Hochpass lässt sich u.a. durch durch einen R Hochpass Hochpass bzw. RC RC Hochpass realisieren.

Hochpass

e höher die Frequenz der Eingangsspannung U 1, umso höher wird der Widerstand X an und damit liegt dann an eine hohe Ausgangsspannung U 2 an. ¥ 

X berechnet sich gemäß der Formel: ¥ 

X ¦ 

·

Umgekehrt folgt daraus, dass bei niedrigen Frequenzen der Widerstand X an gering ist und damit liegt dann an eine niedrige Ausgangsspannung U 2 an. ¥ 

Das Spannungsteilerverhältnis U 2 zu U1 berechnet sich nach der Formel:

sehr 

RC-Hochpass

e höher die Frequenz der Eingangsspannung U 1, umso geringer wird der  Widerstand X C an C und damit liegt dann an R eine hohe Ausgangsspannung U

2

an.

XC berechnet sich gemäß der Formel:

Umgekehrt folgt daraus, dass bei niedrigen Frequenzen der Widerstand X C an C sehr  hoch ist und damit liegt dann an R eine geringe Ausgangsspannung U 2 an.

Das Spannungsteilerverhältnis U 2 zu U1 berechnet sich nach der Formel: