Tiefpass Differenzierer

Tiefpass Differenzierer

Eine Differenzierer Schlatung, die auch als Tiefpass wirkt


Schema

So funktionierts:

Tiefpass Differenzierer

Ein Differenzierer und ein Tiefpass sind eigentlich zwei komplett verschiedene Dinge. Aber es gibt trotzdem die Möglichkeit, Schaltungen zu bauen, die sowohl differenzierende, wie auch Tiefpass- Eigenschaften haben. In der Regelungstechnik werden diese Schaltungen als PD-Glieder bezeichnet.

Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen Differenzierer, der unterhalb einer Grenzfrequenz einen horizontalen Frequenzgang hat. So kann die Schaltung eine Spannungsänderung speziell stark verstärken, ohne tiefe Frequenzen stark zu dämpfen. ACHTUNG: Diese Schaltung verstärkt Rauschen sehr stark. In verrauschen Anwendungen könnte die Ausgangsspannung in die Begrenzung durch die Speisespannung gehen.

Bei hohen Frequenzen wirkt der Kondensator C1 und bewirkt in der Verstärkungsformel unter dem Bruchstrich einen kleinen Wert, was eine hohe Verstärkung ermöglicht. Bei Tiefen Frequenzen ist dieser Kondensator aber ohne Wirkung und die Verstärkung (oder Dämpfung) wird nur durch die beiden Widerstände R1 und R2 definiert.




Parametereingabe

Berechnete Werte

R1=

Vout=

R2=

φVout=

C1=

IR2=

Vin=

φIR2=

fVin=

Vout/Vin=

aVoutVin=

fg=

















Phasenlage

Da die Schaltung auf einem invetierenden Operationsverstärker aufbaut ist die Phasenverschiebung in dem Bereich, wo nur die Widerstände wirken -180°. Soblad aber der Kondensator mehr Strom leitet als der Widerstand R1 verschiebt sich die Phasenverschiebung auf -90°.


Eingangswiderstand

Der Eingangswiderstand der Schaltung ist immer so gross wie R1 und C1 parallel, weil der Eingang gegen die virtuelle Masse geht, die am invertierenden Operationsverstärkereingang liegt.