Wenn man eine Spannung an den Eingang eines Tiefpassfilters anlegt, folgt die Ausgangsspannung etwas verzögert. Am besten sieht man das, wenn man ein Rechtecksignal anlegt.
Hier betrachtet man die die Anstiegszeit des Signals, das ist die Zeit welche das Signal am Ausgang benötigt, um von 10 % der Amplitude auf 90 % zu steigen.
Die Anstiegszeit kann man so grob über den Daumen aus der Grenzfrequenz abschätzen:
t_anstieg = 0,35 / f_grenz
Für 100 Hz erwarten wir
t_anstieg = 3,5 ms
Das passt ganz gut zu
t_anstieg_gemessen = 3,4 ms
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Manchmal ist es notwendig, die Anstiegszeit deutlich zu verkürzen, z. B. dass eine Anzeigewert nach Digitalisierung schneller "steht".
Hierzu werden antiparallel geschaltete Dioden mit einem Serienwiderstand RS parallel zu den die Grenzfrequenz bestimmenden Widerständen geschaltet.
Das verstimmt die Grenzfrequenz etwas nach oben, was man mit LT Spice ganz gut korrigieren kann. Mit dem Wert von RS (R3, 4) beeinflusst man das Verhalten insgesamt.
Im Beispiel ist bei beiden Tiefpässen die Grenzfrequenz 100 Hz.
Der Tiefpass mit den Dioden hat eine Anstiegszeit:
t_anstieg_mit dioden_gemessen = 0,54 ms
und ist also ca. 6,5 mal so schnell, was zu einer Grenzfrequenz von 650 Hz passen würde, diese ist jedoch nach wie vor 100 Hz.
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Hinweis: Das geht auch mit passiven Filtern
Hier betrachtet man die die Anstiegszeit des Signals, das ist die Zeit welche das Signal am Ausgang benötigt, um von 10 % der Amplitude auf 90 % zu steigen.
Die Anstiegszeit kann man so grob über den Daumen aus der Grenzfrequenz abschätzen:
t_anstieg = 0,35 / f_grenz
Für 100 Hz erwarten wir
t_anstieg = 3,5 ms
Das passt ganz gut zu
t_anstieg_gemessen = 3,4 ms
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Manchmal ist es notwendig, die Anstiegszeit deutlich zu verkürzen, z. B. dass eine Anzeigewert nach Digitalisierung schneller "steht".
Hierzu werden antiparallel geschaltete Dioden mit einem Serienwiderstand RS parallel zu den die Grenzfrequenz bestimmenden Widerständen geschaltet.
Das verstimmt die Grenzfrequenz etwas nach oben, was man mit LT Spice ganz gut korrigieren kann. Mit dem Wert von RS (R3, 4) beeinflusst man das Verhalten insgesamt.
Im Beispiel ist bei beiden Tiefpässen die Grenzfrequenz 100 Hz.
Der Tiefpass mit den Dioden hat eine Anstiegszeit:
t_anstieg_mit dioden_gemessen = 0,54 ms
und ist also ca. 6,5 mal so schnell, was zu einer Grenzfrequenz von 650 Hz passen würde, diese ist jedoch nach wie vor 100 Hz.
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Hinweis: Das geht auch mit passiven Filtern
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