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Koppelkondensatoren


An den Ausgängen von Verstärkern werden Koppelkondensatoren verwendet, die jeglichen Gleichspannungsanteil sperren und nur Wechselspannung durchlassen.



Ausgangskondensator und Lastwiderstand

Der Koppelkondensator am Ausgang eines Wechselspannungsverstärkers oder einer anderen Stufe bildet zusammen mit dem Lastwiderstand der nachfolgenden Stufe einen Hochpass.


koppelhochpass.gif


Dies muß beachtet werden, denn damit es nicht zu einer Beschneidung der tieferen zu übertragenden Frequenzen kommt, muß der Koppelkondensator entsprechend groß gewählt werden! Die Formel zur Berechnung der Grenzfrequenz F des Filters lautet:


filterfrequenz.gif

Um die Größe des Kondensators zu berechnen, wird die Formel nach C umgestellt:


koppelhochpass.gif

Es muß also der Lastwiderstand R (oder der Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe) bekannt sein. F ist die Grenzfrequenz, d. h. die Frequenz ab der der Filter zu sperren beginnt. Man setzt also für F die tiefste zu übertragende Frequenz ein. Nehmen wir als Beispiel einen Lastwiderstand von 10 Kiloohm und eine tiefste zu übertragende Frequenz von 20 Hz an:


koppelhochpass2.gif

Man nimmt hier am besten als Koppelkondensator am Ausgang einen Kondensator mit einer Kapazität von 1µF! Ist der Wert des Kondensators kleiner als die berechneten 796 nF, so verschiebt sich die Grenzfrequenz des Filters nach oben und die tiefen Frequenzen werden abgeschwächt.

Umgekehrt verschiebt ein größerer Kondensator die Grenzfrequenz weiter nach unten. Daher kann man einen solchen unbedenklich einsetzen. Allerdings sollte man es auch nicht übertreiben, denn größere Kondensatoren nehmen erstmal mehr Platz ein und steigen auch im Preis!



Veränderung des Lastwiderstandes

Jetzt machen wir noch ein Experiment um zu sehen, wie sich die Grenzfrequenz bei Veränderung des Lastwiderstandes verhält. Dazu dient wieder die gewohnte Formel:


filterfrequenz.gif

Der Koppelkondensator soll 1 µF haben und der Lastwiderstand 10 Kiloohm betragen. Dann beträgt die Grenzfrequenz:


koppelhochpass3.gif

Jetzt halbieren wir den Lastwiderstand auf 5 Kiloohm:


koppelhochpass4.gif

Die Grenzfrequenz hat sich verdoppelt! Eine Halbierung des Lastwiderstandes bewirkt eine Verdoppelung der Grenzfrequenz. Um wieder auf die 15,9 Hz zu bekommen, muß die Kapazität des Koppelkondensators auf 2 µF verdoppelt werden:


koppelhochpass5.gif

Bei gleichbleibender Größe des Koppelkondensators steigt die Grenzfrequenz bei Verringerung des Lastwiderstandes im gleichen Verhältnis an. Bei Erhöhung des Lastwiderstandes sinkt sie dagegen.


Bitte beachten Sie die Hinweise zur Seite!

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