Aktiver Bandpasses mit einfacher Mitkopplung

In dem Video dieses Artikels geht es um den Aufbau und die Funktionsweise eines aktiven Bandpasses mit einfacher Mitkopplung.

Von einer aktiven Schaltung spricht man, wenn aktive Komponenten, also beispielsweise Operationsverstärker oder Transistoren Teil der Schaltung sind.

In der vorliegenden Schaltung wird ein Operationsverstärker verwendet.

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Sinn eines Bandpasses ist es, bestimmte Frequenzen aus einem Ursprungssignal am Ausgang der Schaltung auszugeben, während niedrige Frequenzen und Frequenzen oberhalb des gewünschten Spektrums geschwächt werden.

Die vorliegende Schaltung mit einem Operationsverstärker realisiert den Bandpass folgendermaßen:

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers wird über einen Spannungsteiler auf den invertierenden Eingang rückgekoppelt. Wir sehen hier also eine Gegenkoppliung, mit der der Verstärkungsfaktor der Schaltung über das Widerstandsverhältnis eingestellt werden kann.

Dieser Teil funktioniert also prinzipiell wie ein rückgekoppelter Operationsverstärker, als nicht-invertierender Vertärker. Unter dem Link findet man weitere Videos zur nicht-invertierenden Operationsverstärkerschaltung.

Hier wird auch erklärt, wie der Verstärkungsfaktor über das Widerstandsverhältnis eingestellt werden kann.

Interessanter ist der Mittkopplungszweig.

Im Mitkopplungszweig sehen wir in der Schaltung eine Mitkopplung über einen RC-Hochpass.

In der Kombination mit dem RC-Tiefpass über den das Eingangssignal eingekoppelt wird erhalten wir einen Bandpass, der nur die gewünschten mittleren Frequenzen an den Ausgang der Schaltung durchlässt.

Informationsvideos zu den Themen Hochpass und Tiefpass findet man in den Rubriken Wechselstrom bzw. komplexe Zahlen.

Im Video wird der Bandpass für verschiedene Frequenzen im AC-Sweep simuliert und die Ausgangsspannung in Abhängigkeit der Eingangsfrequenz gezeigt.

Die Simulation habe ich mit der Software PSpice von Cadence simuliert, die in Europa von der Firma Flowcad vertrieben und supported wird. In Zusammenhang mit der Firma Flowcad ist auch dieses Video entanden.

Das Video zum aktiven Bandpasses mit einfacher Mitkopplung

Weitere Videos zum Thema:


Entwurf eines Transistorverstärkers

Download und Start eines Beispielprojektes in PSpice

Operationsverstärker als nichtinvertierender Verstärker

Lernpaket Elektronik – Elektronik-Experimente in der Praxis

Fremderregter Parallelschwingkreis simuliert mit AC Sweep