Dubbel T-filter gedrag bij blokgolf

Onderbreek C1 eens in de schakeling, wat merk je nu op?

Hoe heb je gemeten?
Scoop, 10:1 probe, coaxkabel, 50 ohm afsluitweerstand, funktiegenerator?

Edit:
Overdrachtsfunktie?

[Bericht gewijzigd door rbeckers op maandag 4 november 2013 15:51:42 (15%)]

Hallo,

C1 kan ik niet meer onderbreken daar we geen toegang tot de practicumzaal meer hebben. We hebben inderdaad gemeten als volgt:

functiegenerator --> coaxkabel -> 50Ohm afluitweerstand --> filter --> 10:1 probe.

De overdrachtsfunctie die we bekomen is de volgende (hier met pulsaties):

Mvg,
Daan

En waar is o.a. C1 in die functie?

Oh sorry, ik ben vergeten te vermelden dat de transferfunctie opgesteld is met volgende verhoudingen in het achterhoofd:

C1 = C2 = C3/2

R2 = R3 = 2R1

Mvg,
Daan

Is dat handig?

Het lijkt mij van wel want als we dit niet doen wordt de overdrachtsfunctie enorm groot en is deze niet langer overzichtelijk. Verder moesten we ook vanuit onze opgave deze functie opstellen rekening houdende met de verhoudingen van een ideale dubbele-T-filter.

Mvg,
Daan

Om het "verschijnsel" te verklaren is C1 toch nodig.

2e reden is acceptabel, 1e reden is maar matig.

Ik denk dat ik een idee begin te krijgen.

In begintoestand zijn de condensatoren leeg en zullen ze dus heel veel stroom trekken als de spanning ingeschakeld wordt. In eerste instantie trekt C1 veel stroom omdat hij oplaad via R1. Dit opladen zorgt voor een directe spanningsval na het inschakelen. Eenmaal dit gebeurt is kan C2 via en trager tempo via R4 opladen.

Denk ik in de juiste richting?

Mvg,
Daan

Even helemaal zonder formules. Hoe zou je het bovenste gedeelte van de schakeling kunnen zien? Wat zou eruit komen als je er een blok in stopt?
Hoe zou je het onderste gedeelte kunnen zien? Wat zou daaruit komen als je er een blok in stopt?

En als je beide uitgangen samen neemt?

Hint:
Het filter bestaat uit twee takken.
Dat is in je functie niet, of nauwelijks, te zien.

Dat idee rammelt. (TS zijn idee)

Edit:
Niet FET's verhaal! Dat rammelt niet.
Net te langzaam met typen.

Ik kan niet echt op iets anders komen.

Even mijn achtergrond schetsen. Ik studeer informatica en heb dit vak 'Inleiding in de elektrotechniek' niet als hoofdvak. Dit is onze eerste ervaring met het wiskundig simuleren van filters en filters in het algemeen eigenijk.

Als ik de transferfunctie neit rekening laat houden met de verhoudingen dan geeft Maple een onleesbaar grote functie terug.

Mvg,
Daan

Toch moet je dit al wel kunnen bedenken, denk ik.
Je zit trouwens volgens mij wel al in de buurt, alleen druk je het anders uit dan we gewend zijn.

'Rough and ready' hints:

1. Condensatoren laten hoge frequenties beter door dan lage; bij weerstanden is daartussen geen verschil.
2. Snelle wisselingen komen overeen met hoge frequenties.

Nog wat flauwe opmerkingen: je omcirkelt 31ms, maar zoomt in op 62ms.
Je simulatie gaat niet hoog genoeg in frequentie (de grafiek heeft bibbers) en is niet causaal (de bibbers komen vóór de oorzaak).
Als je het leuk vindt moet je het eens rechtstreeks in tijd laten uitrekenen (dus niet reverse-Fourier).

Hoe hoog hóórt die spike te komen? Dat kun je rechtstreeks uit het schema aflezen.

Maak anders er twee losse takken van.

Wat doet een condensator met DC en wat met hoge frequenties?

Edit:
Weer te langzaam.
@FET
Je ziet ook alles. Die bibbers heb ik bewust even weggelaten.

[Bericht gewijzigd door rbeckers op maandag 4 november 2013 17:33:25 (32%)]

Ik zag ze ook later pas.. men 'focust' blijkbaar toch op wat men al weet. Daarmee mag ik wel oppassen.

Het inschakelen van de blokgolf is een zeer sterke wisseling en dus een hoge frequentie. Condensatoren C1 en C2 zullen dit dus gewoon doorlaten. De spike moet dus dezelfde amplitude hebben als Vin.

Op dat punt zijn de condensatoren echter leeg en beginnen ze op te laden over de weerstanden. Dit zorgt voor een spanningsval en dan zien we het langzaam stijgen van de spanning zoals typisch bij het opladen van een condensator.

Dit is hoe ik het nu denk te kunnen verklaren.

Mvg,
Daan

Op 4 november 2013 17:35:43 schreef Totale beginner:
Condensatoren C1 en C2 zullen dit dus gewoon doorlaten. De spike moet dus dezelfde amplitude hebben als Vin.

Op dat punt zijn de condensatoren echter leeg en beginnen ze op te laden over de weerstanden. Dit zorgt voor een spanningsval en dan zien we het langzaam stijgen van de spanning zoals typisch bij het opladen van een condensator.

Dit is hoe ik het nu denk te kunnen verklaren.

Mvg,
Daan

Beste Daan volgens mij haal je wat dingen door elkaar;
Je dubbel T filter bestaat uit twee afzonderlijke takken zoals eerder was gezegd.

Wat doet nu de bovenste sectie rond C1 *hint* inte..

Ik raak er niet uit vrees ik.

Oké ik heb nog wat zitten redeneren. De schakeling bestaat dus uit twee delen:

1. Een deel die een faseverschuiving in de ene richting veroorzaakt
2. Een deel dat een faseverschuiving in de andere richting veroorzaakt

Op de frequentie die weggefilter zijn beide takken in tegenfase en dus resulteert dit in filtering van het signaal.

In het bovenste deel van het netwerk zal geen DC doorgelaten worden omdat condensatoren geen DC doorlaten. Een blokgolf bevat op het overgangsmoment alle frequenties, dus zowel DC als hoge frequenties.

Dit piek loopt dus volledig door het onderste deel van het netwerk en we meten dan dus de spanning over de spanningsdeler (R3 + R2) -|- R4

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op maandag 4 november 2013 18:16:28 (93%)]

Wat doet de bovenste tak voor DC?
En de onderste tak?

Idem voor hoge frequenties.

Edit:
Volhouden.

[Bericht gewijzigd door rbeckers op maandag 4 november 2013 18:11:38 (11%)]

Het is heel makkelijk; de bovenste sectie bestaat voor sinusvormige signalen (audio) uit een hoogdoorlaat filter.
De onderste uit een laagdoorlaat filter.

Wanneer je echter geen sinus instuurt maar een blokgolf kun je van de bovenste sectie zeggen dat deze een differentiator is.
De capaciteit C1 zal zonder opgeladen te zijn een piek vormige sapnningspuls over de weerstand R1 geven.
Dat is wat een differentiator hoort te doen.

De andere tak van dit dubbel T filter vormt een laagdoorlaat filter, de capaciteit word hier niet snel maar echter langzaam opgeladen.
Op de uitgang van dit laagdoorlaat filter zal je een driehoek vormige spanning zien bij een blokgolf op de ingang. Deze sectie vormt een integrator.

@Martin V ik zal verder opzoeken wat een integrator juist is. Alvast bedankt voor het meedenken.