Operationsverstaerker Hochpass

Ein Kondensator macht aus dem Operationsverstärker ein Hochpass Filter.

Schema	So funktionierts:
	Wenn bei der Grundschaltung vom invertierenden Operationsverstärker ein Kondensator in Serie geschaltet wird, wird dieser Operationsverstärker zum Hochpass mit PT1-Glied Eigenschaften. Bei tiefen Frequenzen bestimmt der Kondensator den Eingangswiderstand der Schaltung. Bei hohen Frequenzen wird der Kondensator zum Kurzschluss und der Widerstand R1 ist massgebend für den Eingangswiderstand der Schaltung und auch für die Verstärkung. Für tiefe Frequenzen wirkt der Kondensator als sehr hoher Widerstand. Weil er in der Verstärkungsformel unter dem Bruchstrich ist, wird auch die Verstärkung klein. Bei hohen Frequenzen wirkt der Kondensator nicht und die Verstärkung wird nur durch R1 und R2 bestimmt. Die Phasenverschiebung hängt davon ab, ob der Kondensator oder R1 stärker wirkt. Bei tiefen Frequenzen, wo der Kondensator stärker wirkt, verursacht er eine Phasenverschiebung. Nicht aber bei hohen Frequenzen. Dort ist die Phasenverschiebung 180°, weil die Schaltung ein invertierender Verstärker ist.

Parametereingabe		Berechnete Werte

R₁=		V_out=

R₂=		φ_Vout=

C₁=		I_R1=

V_in=		φ_IR1=

f_Vin=		Vout/Vin=

		a_VoutVin=

		f_g=

Grenzfrequenz vom Operationsverstärker Hochpass

Die Grenzfrequenz befindet sich dort, wo die Phasenverschiebung gleich 135° ist. Bei der Grenzfrequenz ist der Blindwiderstand vom Kondensator gleich gross wie R2. Die Verstärkung liegt bei der Grenzfrequenz ca. 3dB unter der maximalen Verstärkung der tiefsten Frequenzen.

Signaldämpfung und Verstärkung

Je nach Wahl der Widerstände und vom Kondensator kann die Verstärkung grösser oder kleiner als 1 sein. Und zwar sowohl oberhalb wie auch unterhalb der Grenzfrequenz. Üblicherweise wählt man eine Verstärkung, die oberhalb der Grenzfrequenz etwas grösser als 1 ist und unterhalb der Grenzfrequenz in eine Signaldämpfung übergeht.