AFu-Kurs nach DJ4UF. Technik Klasse A 04: Schwingkreise & Filter. Amateurfunkgruppe der TU Berlin. Stand

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1 Technik Klasse A 04: e & Amateurfunkgruppe der TU Berlin Stand cbea This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), 1 / 21

2 e - Abb. 1: Serien- & 2 / 21

3 Schwingungserzeugung durch Verluste kommt es zur gedämpften Schwingung animierte Darstellung - Abb. 2: Energie in einem LC- (von X3ntar cp) 3 / 21

4 Abb. 3: Serienschwingkreis (von V4711 cba) Abb. 4: Resonanzwiderstand (von Unknown cp) Im Verlauf der Frequenzänderung ändert sich der Gesamtwellenwiderstand Z des es Der hat als minimale Impedanz seinen ohmschen Wert, da sich bei der f R die induktiven und kapazitiven Anteile gegenseitig aufheben - 4 / 21

5 Abb. 5: (von Tillmann Walther cp) Abb. 6: Resonanzwiderstand (von Unknown cp) - Der verhält sich genau entgegen gesetzt zum Dieser zeigt bei niedrigen und hohen Frequenzen das Verhalten eines Leiters Bei der hingegen steigt der Wellenwiderstand an, da hier nur noch der ohmsche Widerstand wirkt 5 / 21

6 Frequenz der äußeren Anregung, bei der die resultierende Amplitude maximal wird. Das gilt, wenn der induktive Blindwiderstand X L gleich dem kapazitiven Blindwiderstand X C ist. Damit ergibt sich für die f 0 : 1 f 0 = 2π L C - 6 / 21

7 Herleitung: X L = X C ω L = 1 ω C 1 2π f L = 2π f C 4π 2 f 2 L = 1 C 4π 2 f 2 = 1 L C 1 2π f = L C mit ω = 2π f 2π f L 2π - f = 1 2π L C 7 / 21

8 eines es - Abb. 7: (von Inductiveload cp) Untere f L und obere Grenzfrequenz f H festgelegt beim 3dB-Punkt. 8 / 21

9 Die hängt von der des es ab hängt vom (reellen) Widerstand der Spule X L ab Kondensatorverluste sind bei niedrigen und mittleren Frequenzen vernachlässigbar klein Q = X L R S - Q = R P X L 9 / 21

10 Die Kennt man die und die f 0 eines es, so lässt sich die bestimmen: B = f 0 Q Und damit ergibt sich dieser Zusammenhang: Q = f 0 B = R P X L = X L R S - 10 / 21

11 TD214 A 1 B 0,1 C 10 D 100 Welchen faktor Q hat die Reihenschaltung einer Spule von 100µH mit einem Kondensator von 0, 01µF und einem Widerstand von 10Ω? - 11 / 21

12 TD214 A 1 B 0,1 C 10 D 100 Welchen faktor Q hat die Reihenschaltung einer Spule von 100µH mit einem Kondensator von 0, 01µF und einem Widerstand von 10Ω? - 11 / 21

13 Der als Abb. 8: Verschiedene Bauformen von en (von Stefan Riepl (Quark48) cp) - Englisch: quartz Besteht aus reinem Siliziumdioxid und wird aus einem kristall als dünnes Plättchen herausgeschnitten Verhalten ist durch den umgekehrten piezoelektrischen Effekt gekennzeichnet Ist ein von hoher und geringer Bessere Frequenzstabilität als LC-Oszillatoren 12 / 21

14 Zusatzwissen für Interessierte: ESB eines es Abb. 9: Ersatzschaltbild eines Schwingquarzes (von Elcap, Jens Both cp) Serienschwingkreis f S = 1 2π LC s f P = 1 2π LC ges - 13 / 21

15 TD234 A B C D Ein filter mit einer der (sic!) 3-dB- von 500 Hz eignet sich besonders zur Verwendung in einem Sendeempfänger für SSB. FM. AM. CW / 21

16 TD234 A B C D Ein filter mit einer der (sic!) 3-dB- von 500 Hz eignet sich besonders zur Verwendung in einem Sendeempfänger für SSB. FM. AM. CW. Die Frage gibt es für alle Antwortmöglichkeiten, aber unterschiedlichen n: 2,3 khz 6 khz 12 khz - 14 / 21

17 TD234 A B C D Ein filter mit einer der (sic!) 3-dB- von 500 Hz eignet sich besonders zur Verwendung in einem Sendeempfänger für SSB. FM. AM. CW. Die Frage gibt es für alle Antwortmöglichkeiten, aber unterschiedlichen n: 2,3 khz SSB 6 khz AM 12 khz FM - 14 / 21

18 Abb. 10: LC- Bei steigender Frequenz sinkt der Blindwiderstand X L und der Blindwiderstand X C steigt Bei sinkender Frequenz hingegen steigt X L und X C sinkt Dadurch werden nur niedrige Frequenzen durchgelassen - 15 / 21

19 Abb. 11: LC- Bei steigender Frequenz steigt der Blindwiderstand X L und der Blindwiderstand X C sinkt Bei sinkender Frequenz hingegen sinkt X L und X C steigt Dadurch werden nur hohe Frequenzen durchgelassen - 16 / 21

20 Abb. 12: Bandfilter mit magnetisch gekoppelten Spulen (von PeterFrankfurt cp) - Mehrere e können zu Bandpässen gekoppelt werden Je nachdem wie fest / lose die e gekoppelt sind, ändert sich die des es 17 / 21

21 - - Abb. 13: filter-betrafsfrequenzgang (von Auditory s cp) 18 / 21

22 Abb. 14: (von Herbertweidner cp) Abb. 15: Resonanzwiderstand (von Unknown cp) - 19 / 21

23 Abb. 14: (von Herbertweidner cp) Abb. 15: Resonanzwiderstand (von Unknown cp) bei besonders geringer Gesamtwiderstand Wechselspannung umgeht bei den Widerstand Anwendung: Kurzschluss einer bestimmten Frequenz; Unterdrücken unerwünschter Signale; 50Hz / 21

24 Abb. 16: (von Herbertweidner cp) Abb. 17: (von Tillmann Walther cp) - 20 / 21

25 Abb. 16: (von Herbertweidner cp) Abb. 17: (von Tillmann Walther cp) - bei der hoher Widerstand die wird blockiert Anwendungen: Mehrbandantennen; n von starken Sendern 20 / 21

26 Abb. 18: Pi- oder auch Collinsfilter (von Frank Murmann cp) e in Resonanz eignen sich gut zum Anpassen von Impedanzen Nicht die Induktivität, sondern die Kapazitäten sind für die Anpassung verantwortlich Oft werden Drehkondensatoren benutzt, um stufenlos anpassen zu können Eingesetzt in Tunern oder Verstärkern (mit den zwei Drehkondensatoren Load und Plate) / 21

27 /Links [1] Moltrecht A 04: [2] Wikipedia DE: einem_elektrischen_feld - 21 / 21