Lieber Zuschauer, dieser Untertitel wurde automatisch generiert von Trint und dementsprechend (sehr) fehlerhaft. Wenn du kannst, hilf uns bitte gute Untertitel zu erstellen: https://c3subtitles.de/talk/2160 Danke!
Hallo und herzlich willkommen hier
zum letzten Tag auf dem Fangzähne.
Das Thema wird jetzt etwas
ungewöhnlicher, denn wir betreten
die Welt der analogen Technik.
Jacob zeigt uns gleich den
Weg vom genervten Nachbarn,
dem die Bässe zu laut sind, bis hin zu
dem Filter, der die Lautstärke genau
die Frequenzen reduziert.
Im Anschluss wird es ein kleines Kuhnt
ergeben.
Das heißt, wenn ihr Fragen habt, stellt
sie bitte gerne sofort im
IRC Channel auf High-End
RC 3 der Kanal
oder im Rocket Chat im Kanal
oder alternativ auch auf Twitter
oder im Federers unter dem Hashtag
RPG 3
Talk Translate into
the English Language Das
für die English Translation
Plexus, der Translate
Audio Stream in the Web Player
und nun viel Spaß mit dem Tag.
Hallo, mein Name ist Jacob, ich
studiere Ingenieur Informatik an der TU
Ilmenau und ich möchte
heute darüber reden, wie man Signale
manipuliert.
Vorher natürlich, was Signale überhaupt
sind und was ich meine.
Direkt los, stellt
euch vor, ihr habt ihr feiert eine Party
und.
Euer Nachbar beschwert sich, weil das
Ganze so laut ist und
ihr seid leiser machen oder komplett
ausschalten, sonst ruft er die Polizei
und das wollte natürlich nicht
komplett aufhören, wir aber auch doof
an. Was schön wäre wäre, wenn man die
Frequenzen, die ein Jahr stören, also
wenn. Wenn ihr vielleicht mal
selbst darauf hört, wenn eure Nachbarn
Party feiern, dann merkt euch vielleicht.
Das sind gerade diesen Frequenzen, die
man so hört. Deswegen könnte man jetzt
auf die Idee kommen, wenn wir das
herausfiltern, dann könnte der Nachbar
weniger gestört sein.
Ja, hört sich da vielleicht nicht so
schön an, aber wenigstens kann man dann
weiter feiern, das Beste draus machen.
Ja, was machen wir dafür?
Wir müssen irgendwas zwischen den
Lautsprecher und das Mikrofon packen,
dass das Signal manipuliert.
Denn der Typekit wurde geklaut und
wir können nicht nicht irgendwie das
anders verstehen.
Wenn wir das machen, ist da ist der
Nachbar glücklich und wir auch,
weil wir weiterfahren können.
Das ist das Ziel des Vortrags.
Wir wollen also herausfinden, wie sieht
ein Signal aus und wie können wir das
manipulieren.
Dazu werde ich erst darüber reden, was
überhaupt ein Audiosignal ist oder was
ein Signal im Allgemeinen ist.
Das wird nur durch ein Audiosignal
motiviert.
Dann will ich darüber reden, wie man
Signale manipuliert.
Und danach werde ich konkrete Schaltung
angeben,
die ihr nehmen könnt, die
ihr dimensionieren könnt, wo wir sagen
können Das ist jetzt.
Das ist jetzt das Verhalten des Filters.
Und dann könnte die Schaltung aufbauen
und verwenden.
Vorher noch mal kurz Wiederholungen.
Was ist eigentlich Spannung?
Also Spannung ist
eine A, eine Arbeit,
die für die aufgewendet werden muss, um
eine Ladung von einem
von einem Punkt in der Schaltung zur
nächsten, zum nächsten Punkt zu
befördern.
So, ich möchte aber nicht das Ganze
runterbrechen auf die physikalische
Ebene.
Sondern wir merken uns einfach
Eine Spannung wird von einer
Spannungsquelle zur Verfügung gestellt.
Und über den Rest der Schaltung fällt
diese Spannung dann ab.
Es möchte noch eine weitere, eine weitere
Notationen zeigen.
Und zwar ist es so, dass man manchmal an
Schaltungen so ein Symbol hat.
Das ist dann ein Bezugspunkt.
Hier ist sozusagen die Spannung immer 0.
An diesem Punkt also wenn man die
Spannung von diesem Punkt zu diesem Punkt
berechnet, sich bei 0 und
die anderen Spannungen in den Netzwerken,
rechnet man immer zu diesem Punkt hin.
Das hilft dann bei der Analyse.
Wenn ich also sage, die Spannung in
diesem Punkt beträgt so und so viel Volt,
dann ist damit die Spannung gemeint.
Von diesem Punkt zum
zu diesem Punkt, der wird auch gut
genannt.
Um die Schaltung übersichtlicher zu
machen, wird dann, gerade wenn sie
komplizierter wird, dieser
dieser blaue, diese blaue, horizontale
Linie manchmal weggeschnitten
und dann an jedem Punkt, der in dem
Counts endet.
Ein solches Symbol angezeichnet.
Das sind zwar zwei verschiedene Symbole
an zwei verschiedenen Stellen in der
Zeichnung, aber die meinen denselben
Punkt.
Wir haben jetzt also zwei verschiedene
Sichtweisen auf Spannung.
Wir können einmal Spannung über einem
Bauteil messen oder Spannung von einem
Punkt zum
Punkt.
Eine letzte Sache noch dazu Bisher
habe ich diese Schreibweise verwendet Die
Linke mit der durchgestrichenen
Linie.
Damit sind gleich Spannungsquelle
gemeint, also die Spannung über der
Quelle ändert sich nicht.
Im Gegensatz dazu gibt es noch andere
Symbole. Ich werde hier das Rechte
verwenden, um.
Dieses Symbol soll in diesem Vortrag
meinen, dass das eine
Signal Quelle ist, also die Spannung über
dieser Spannungsquelle, in der sich
ständig und der Spannungs Verlauf.
Dann können wir uns dann anzeigen lassen,
zum Beispiel in einem Diagramm.
Und dieser Verlauf ist dann unser Signal.
Das können wir messen und dann können wir
damit Informationen übertragen.
Ein ganz einfaches Signal
ist zum Beispiel die Sinus Schwingung.
Wenn man dann die Spannung über so einer
Spannungsquelle misst,
dann würde sich dann die Spannung
in solchen so im Verlauf ändern.
Also sie würde hier beginnen.
Dann würde sie auf 1 steigen,
auf minus 1 absenken und so weiter.
Und das ganze ändert sich periodisch.
Das ganze habe ich auch mal vorbereitet.
Das wird ungefähr so aussehen.
Man hätte dann im einfachsten Fall so
eine Schaltung und die Spannung
ist hier in so einem mit
einer Farbe dargestellt, die sich ändert.
Und hier im Diagramm kann man die
Spannung sehen, die von hier nach
zum Grunde gemessen wird.
So eine Sinus Schwingung kommt in ganz
verschiedenen kommt in
verschiedenen Geschmacksrichtungen.
Man kann zwei Parameter ändern, also
lasse ich nur Schwingungen einmal die
Frequenz, ein Signal oder einen Sinus
Sinus Schwingungen kann eine hohe
Frequenz oder eine geringe Frequenz haben
oder eine geringe Amplitude
oder eine hohe Affinität.
Also, und
damit kann man dann schöne Dinge tun, die
wir gleich sehen werden.
Vorher noch ein anderes Signal, und zwar
ein Rechteck, ein Rechteck Schwingung.
Manche von euch werden jetzt vielleicht
daran denken.
Das erinnert mich an Technische
Informatik. Das ist bestimmt dafür
gedacht, dass man Münzen und Eisen
codiert. Das ist hier nicht gemeint.
Ich meine einfach nur Wir konzentrieren
uns nicht auf die Interpretation des
Signals, sondern
wir gucken uns erst mal den Verlauf der
Spannung an und wie das Signal aussieht.
Alles andere machen wir dann
nicht in diesem Kontext.
Ich hätte hier also genauso gut eine Säge
Schwingung oder eine Dreieck Schwingung
oder so was nehmen können.
Ich habe mich hier einfach mal willkürlich
für ein Rechteck entschieden.
Auch das habe ich mal
gezeichnet.
Man sieht also die Spannung hier ändert
sich schlagartig.
Und dann wird so einer Rechtsextremen
so eine Rechtsextremen raus.
Genau an!
So, jetzt wird es spannend.
Jedes Signal, das uns
so in Wald und Wiesen über den Weg
läuft, kann man da schon als eine Summe
von sehr vielen Sinus Schwingungen
einspeisen, also eigentlich
als eine Summe von unendlich vielen Sinus
Schwingungen.
Irgendwann hat es dann halt auf.
Ich habe das ja immer dargestellt.
Das blaue Signal zum Beispiel habe ich
nach zwei Jahren abgebrochen.
Da sieht man noch eine schöne Sinus
Schwingung. Das orangene Signal habe ich
abgebrochen, nachdem ich 6 Sinus
Schwingungen aufaddiert habe.
Das grüne Signal habe ich abgebrochen,
habe ich abgebrochen, nachdem nachdem ich
34 auf das rote
Signal ist schon ziemlich nah an der
Rechtsextremen dran, da sind 258
Sinus Schwingungen auf addiert.
Wir könnten das können wir für jedes
andere Signal auch machen, also für
Dreieck, Schwingungen oder für sie getan
werden.
Und wenn wir uns das jetzt mal.
Angucken In einem Diagramm
können wir uns aufzeichnen über die
Frequenz, welche Sinus
Schwingungen mit welcher Attitude
vorhanden sind.
An dem einfachen Beispiel
der Sinus Schwingung zeige ich das mal.
Das ist dieses dieses Signal.
Diese Schwingung besteht aus genau einer
Sinus Schwingung.
Die ist hier dargestellt.
Ja 200 Hertz und eine Amplitude von
ein Volt.
Hier haben wir gesehen, dass wir die
Rechtsextremen mit sehr vielen Sinus
Schwingungen zusammensetzen können und
das ist hier in diesem Diagramm auch
dargestellt.
Also über die Frequenz ist hier
aufgetragen, welche welche Sinus
Schwingungen mit welcher Amplitude
vorhanden ist.
Beispielsweise haben wir eine sehr tiefe
Frequenz Sinus Schwingungen,
die etwas eine Amplitude mit etwas
über 1,2 Volt hat.
Und die sehen wir hier.
Genau, man sieht auch die hat tatsächlich
etwas über 1,2 Volt, aber die tun
so.
Damit können wir jetzt coole Sachen
machen. Wir können jetzt Filter
entwerfen,
die bestimmte Sinus Schwingungen
dämpfen und bestimmte andere
Sinus Schwingungen verstärken.
Dieses Diagramm übrigens, wo ich die
Amplituden der einzelnen Sinus
Schwingungen über die Frequenz aufgetragen
habe. Das nennt man Spektrum eines
Signals. Das ist einfach nur eine andere
Sichtweise, aber das Signal.
Es beinhaltet aber
die Informationen.
Also wenn ich mit der Zeit im Zeitverlauf
angucken würde okay,
die Grundlagen sind jetzt erst mal
gelegt.
Ich möchte noch darüber reden, wie man
eigentlich Signale manipuliert.
Und was ich damit meine?
Also wir haben
jetzt gelernt, ein Signal besteht aus
verschiedenen Sinus Schwingungen.
Wenn ich jetzt so ein Musikstück
abspielt, dann sind das ganz viele
Schwingungen die auf addiert werden
und da sind auch Tiefe mit dabei.
Und gerade die Tiefen sind es, die dann
durch die Wände kommen.
Das ist, weil
die Wellen in Resonanz versetzt werden,
gerade in tiefen Schwingungen.
Und die wollen wir raus setzen,
herausfiltern.
Wie machen wir das?
Ich habe vorhin schon gesagt, wir
packen irgendwas dazwischen, aber
vorher wollen wir erst mal angucken, wie
sieht so ein Kabel überhaupt aus?
Ich habe das hier mal vereinfacht
dargestellt.
Eigentlich ist so ein Mikrofon ein
bisschen komplizierter.
Das soll einfach nur verdeutlichen wir
haben ja eine Signal Quelle und hier ein
irgendwas, wo das Signal ankommen soll.
Und dazwischen haben wir ein
einfaches Klinken Kabel.
Stell mir es einfach mal vor.
Wie gesagt, wenn ich das Mikrofon habe
war da kein klicken. Kann es dann sein.
Aber wenn ein Handy hat und das irgendwie
Verbindung mit einem Lautsprecher, dann
er dann normalerweise kriegen Kabel und
dann sieht das meistens so aus.
Ich habe ein innen eine
Ader, da ist unser
Minuspol, unsere Masse
und eine andere Ader oder mehrere.
Da läuft das Signal drüber.
Wenn ich also die Spannung von dem von
der roten Ader zur blauen lässt, dann
bekommt der Entspannungs Signal raus und
das damit könnt ihr Informationen,
also z.B. Geräusch Sound übertragen.
Das kann auch mehrere Adern haben, die
rot dargestellt werden.
Damit kann man dann, wenn man jetzt zwei
Adern hätte, dann würde man.
Dann würde man zum Beispiel Stereo
Signale übertragen können.
Wir interessiert uns aber vor allem für
den einfachsten Fall
dazwischen.
Also das nennen wir es auf.
Und dazwischen packen wir jetzt eine
elektrische Schaltung.
Die elektrische Schaltung ist ein LTE
Filter.
Aber was ist ein LTI Filter,
ein LTE Filter?
Ist eigentlich etwas
viel Allgemeineres.
In unserem Fall ist es eine elektrische
Schaltung.
Sie nimmt ein Eingangssignal entgegen.
Hier ist dargestellt.
Das ist eine Spannung, die greifen wir
hier über diese beiden Klemmen ab und
gibt ein anderes Signal, also die
die Eingangsspannung manipuliert aus.
Hier dargestellt
entsteht dabei für linear time
invariant für das linear steht, das werde
ich gleich erklären.
Erst einmal noch eine kleine
Veranschaulichung, wie solche Systeme
überhaupt funktionieren.
Wir geben ein Signal rein und
es kommt ein anderes Signal heraus.
Das ist dann in diesem Fall ist das zum
Beispiel gedämpft.
Ja, wir können aber auch andere Signale
rein geben. Die sind werden einfach
durchgereicht.
Also verstärkt mit dem Faktor eins.
Es gibt auch. Man kann auch noch andere
Signale eingeben, die man dann verstärkt.
Oder insbesondere kann man sie Schwingung
eingeben. Die werden dann verstärkt,
welche Sinus Schwingungen verstärkt
werden und welche nicht.
Das hängt davon ab, welche Frequenz das
Eingangssignal hat.
Es kann sein, dass und das hängt auch vom
vom System ab.
Man kann die Systeme Konzeptionierung.
Die haben eine.
Eine geringe Frequenz und die werden
gedämpft oder eine sehr hohe Frequenz.
Die werden dann verstärkt, das ist hier
hier abgebildet und das
ist dann zum Beispiel ein Hoppers,
weil es hohe Frequenzen durchlässt.
Es gibt noch zwei weitere Eigenschaften,
die ich gerne die er, über die ich gern
reden möchte. Und zwar ist das einmal die
Homogenität und die Aktivität.
Wenn ich jetzt also das Eingangssignal
skalieren, dann wird auch das
Ausgangssignal mit skaliert.
Also die Amplitude sind ja dieses
Signal hier oben links.
Das hat eine bestimmte Frequenz, das
Signal unten links hat dieselbe Frequenz,
aber eine höhere Amplitude, dann hat auch
das Ausgangssignal dieselbe Frequenz wie
das Signal oben rechts.
Aber es ist eben auch um selben Faktor
verstärkt wie das Signal unten
links.
Eine weitere Eigenschaft ist die
Aktivität. Wenn wir also die Summe,
also wenn wir vorher zwei Sinus
Schwingungen addieren, dann
und diese Summe als Eingangssignal
System geben, dann kommt auch am Ende
die Summe der jeweiligen Antworten
aus dem System heraus.
Das heißt, wir können nicht nur Sinus
Schwingungen in die Systeme geben, wir
können auch zum Beispiel Rechteck
springen oder andere Signale, die sich
aus Nothing zusammensetzen
in die System füttern.
Und dann bekommen wir eine Ausgabe.
Jetzt wollen wir noch beschreiben, wie
sich solche Systeme verhalten, denn es
gibt ja nicht nur dieses tiefe Verhalten,
es gibt ja dieses Hoch, das Verhalten, es
gibt auch andere, die ich gleich noch
zeigen möchte.
Am mathematisch formulieren
können wir das mit der sogenannten
Übertragungsfunktion.
Das ist einfach nur der Verstärker
Faktor.
Sehr einfach gesprochen, der abhängig
ist von der Frequenz. Omega ist die
Frequenz und
das ist einfach die Frequenz der Sinus
Schwingung multipliziert mit zwei P.
Das heißt, wenn wir jetzt eine
Sinus Schwingen mit einer bestimmten
Frequenz eingeben, damit sie anders
verstärkt als die Schwingung von einer
anderen Frequenz.
Diese Übertragungsfunktion können wir uns
jetzt plotten über die Frequenz.
Und wir sehen dann hier das
niedrige Frequenzen oder Sinus
Schwingung mit niedrigen Frequenzen
gedämpft werden und Schwingen mit hohen
Frequenzen verstärkt oder
in diesem Fall einfach nur durchgereicht,
also verstärkt mit dem Faktor eins null
ist eins.
So haben wir noch ein Problem.
Und zwar wollen wir den
bei so einem Tief Bass oder bei einem
Hoch Bass generell
konkret sagen können bis zu
dieser Frequenz verstärkt
der Filter oder reicht einfach nur durch
und ab dieser Frequenz ab.
Jetzt können wir es ist, hat dieser diese
Graf keine Ecken und Kanten, der ist so
geschwungen und das ist jetzt schwierig,
so ein Grenzpunkt rauszufinden, so einen
Grenzfrequenz, wie wir das nennen wollen.
Was wir tun.
Wir skizzieren die Toten daran.
Dem Toten sind Geraden, wo sich
die.
Wo sich die Funktion im Unendlichen
Animate.
Und diese Toten sind ja grün dargestellt.
Wenn sich die schneiden, dann
führen wir einfach so eine Zeichnung noch
eine Linie runter.
Und da wo die Linie dann die Frequenz
Achse trifft, da sind unsere Schnitt
Frequenz oder Frequenz.
In unserem Fall ist das hier eins.
Also ich habe es mir einfach gemacht beim
Plotten der Funktion
Übertragungsfunktion, die fällt jetzt
erst mal vom Himmel.
Die ist j Omega durch 1 durch Omega
g j Omega +1
am.
Es ist.
Es wäre ein bisschen kompliziert, das so
herzuleiten und soviel Zeit haben wir
auch nicht. Wichtig ist aber vor allem
so sind die Übertragungsfunktion aus und
später kann man den Parameter Omega
g variieren, indem man die Elemente
in der elektrischen Schaltung verändert.
Später ist es dann so, dass man einfach
das sie einfach nur einfache Formeln hat,
wo nur diese Sachen einsetzen könnt und
dann habt ihr einen entsprechend Übertragungsfunktion,
ohne dass ihr euch über die Übertragungsfunktion
selbst Gedanken machen müsst.
Ich möchte das hier trotzdem erwähnen,
damit man weiß, wo das herkommt.
Es gibt natürlich auch andere Filter, die
haben dann andere Übertragungsfunktion,
hier haben wir einen Hoch Pass.
Es gibt auch noch andere Filter zum
Beispiel dann passt der Dämpfer an tiefe
Frequenzen und dämpft hohe Frequenzen
und ein bestimmtes Band dazwischen
lässt er durch oder verstärkt
nach diesen nach diesen
Übertragungsfunktion oder solche Filter
können wir implementieren in elektrischen
Schaltungen.
Im Folgenden möchte ich noch den etwas
zeigen, den Bandmaß und dann noch
einen einfachen Filter, nämlich den
Verstärker,
der etwas wie schon gesagt, der tiefe
Frequenzen durch verstärkt, sie mit dem
Faktor 1 hohe
Frequenzen dämpfte ab.
Wir sind die Frequenz zeichnen uns wieder
an einem Toten an.
Die Frequenz ist 1, also 10 000.
In diesem Fall und Übertragungsfunktion
ist so ähnlich wie beim Kompass, nämlich
eins durch eins durch Omega J Omega
plus eins.
So der Pass.
Ja, der wie schon gesagt,
der dämpft geringe Frequenzen und
dämpft hohe Frequenzen.
Ein bestimmtes Band dazwischen lässt
er durch
die ersten Toten an
die Schnur Frequenzen an und dann sehen
wir, dass der Pass ja
die ganzen Omega Eisen Omega 2 hat, die
bei uns hier 1 und 100 sind.
In echt. Wenn ihr jetzt wirklich mit
Audiosignal arbeitet, dann werden
die Frequenzen vermutlich etwas höher.
Hier geht es aber vor allem um das
Konzept.
Die Übertragungsfunktion ist die Omega
durch eins, durch Omega 1 mal Omega auf
das 1. Mal und dann noch mal den ganzen
Bums mit der anderen Frequenz.
Man kann sich das so vorstellen, dass man
einen Hochwassern, was ihn ausschaltet.
Das werden wir später dann auch machen,
wenn wir denn den Bandmaß implementieren
wollen.
Denn dann sehen wir.
Der Kompass sorgt dafür, dass die tiefen
Frequenzen gedämpft werden und der Tief
passt dafür, dass die hohen Frequenzen
gedämpft werden.
Alles kommt durch.
Der Verstärker Es ist ein recht einfacher
Filter, er verstärkt unabhängig
von der Frequenz alle
die Amplitude hat
also keine Grenzfrequenz.
Und ja, die Verstärkung
ist Faktor, in dem Fall 10.
So was haben wir bis jetzt
alles gelernt.
Wir wissen, es gibt eine,
es gibt verschiedene Schreibweisen, wie
man auf Spannung gucken kann.
Das ist insbesondere gleich wichtig, wenn
ich die Schaltbild zeige.
Davon bin ich genau die Schreibweise mit
den ganzen.
Es gibt Signale, die
man und man kann da Signale darstellen
als Summe von ganz vielen Schwingungen,
die die, die pro
Frequenz eine verschiedene
Amplitude haben können
und aufaddiert, eben dieses Signal
ergeben.
Man kann dann mit LTE Filtern diese
entsprechenden Frequenzen dämpfen oder
verstärken, je nachdem welche
Sinus Schwingungen dämpfen oder
verstärken, je nachdem welcher Frequenz
sie haben.
So unser altes Ziel war es also, ein
Spannungs Signal zu filtern.
Unser neues Ziel ist es jetzt eine
Schaltung aufzubauen, die
diese Übertragungsfunktion folgt.
Das heißt, wir entwerfen Filter.
Vorher möchte ich allerdings noch zwei
neue Bauteile zeigen
Was wir kennen, ist der
Widerstand.
Der Widerstand folgt der Gleichung
einmal. Das ist das oberste Gesetz.
Das also die Spannung, die über den
Widerstand abfällt, ist gleich
dem Widerstand wert.
Selbst also, was sich so und so hier
oben wieder drauf steht und
dem Strom, der durch den Widerstand
fließt.
Angenommen, wir hätten jetzt ein anderes
Bauteil, zum Beispiel eine Kapazität,
eine Kapazität ist nichts anderes als
ein idealer Kondensator.
Angenommen, wir hätten jetzt also an der
Stelle, an der der Widerstand ist, vorher
war eine Kapazität, dann
würde man nicht schreiben und trug
gleich zehnmal Vize, sondern
man schreibt usw.
gleich 1 durchschaut Omega 10 etc.
Warum da ein J steht, das liegt daran,
dass man das Ganze mit komplexen Zahlen
berechnet.
Ich habe leider keine Zeit darauf
einzugehen, aber
das sei einfach nur dazu dienen zu sehen.
Aha, da kommt die Omega her.
Später in Übertragungsfunktion kommt das
nämlich vor und dann fragt man sich
vielleicht Wieso ist das da?
Es hilft außerdem, wenn wir dann gleich
die Übertragungsfunktion herleiten
wollen.
Anstelle eines erst steht
hier durchaus Omega C.
Genau.
Wenn wir dann zum Beispiel einen
Widerstand und eine eine Kapazität in
Reihe schalten, dann sagen wir nicht
RH plus C, sondern r plus
1 durchaus Omega C.
Ein weiteres Bauteil ist der
Operations Verstärker.
Der hat zwei Eingänge,
einmal einen in einen investierenden
Eingang und ein nicht investierenden
Eingang. Die heißen so
und einmal die Spannungsversorgung.
Also hier habe ich jetzt mal
beispielsweise eingezeichnet, dass da 5
Volt und minus 5 Volt anliegen.
Einmal muss der Operation Verstärker mit
mit GONZ verbunden sein.
Und das hier ist
der Ausgang der Operation Verstärkers.
Hier kommt unser Ausgangssignal heraus.
Je nachdem wie man ein Operations
Verstärker verschaltet.
Funktioniert ein bisschen anders.
Wir werden ihn hier nur in einer
Schaltung verwenden.
Und dann funktionierte auch genau auf die
Weise, die wir wollen, nämlich hilft uns
dabei, Signale zu filtern.
Das werde ich gleich noch mal zeigen.
In den Schaltungen, die ich gleich zeigen
werde, sind aber die, die
die durchgestrichenen Eingänge nicht mehr
gezeichnet.
Das würde die Schaltung etwas
unübersichtlich machen.
Und wenn man Schaltungen im Internet
findet, die prinzipiell im Internet
findet, ist es auch oft so, dass diese
Sachen nicht mit gezeichnet werden.
Idealerweise, wenn man einen
Operation Verstärker verschaltet, sind
die aber trotzdem da. Also eine Operation
Verstärker braucht immer eine
Versorgungsspannung.
Wenn man jetzt nicht gerade einen idealen
Operation Verstärker ansieht.
Das führt auch dazu, dass man auf einem
auf bestimmte Sachen achten muss.
Vielleicht am Ende noch mal kurz
erwähnen.
So ein typischer Oberfaul, den man sich
einfach mal dem Elektronik Fachgeschäft
seines Vertrauens bestellen kann, ist der
LM 308.
Das ist so ein Wald und Wiesen.
Man kann aber auch andere nehmen, wenn
man andere findet.
Kann man vielleicht mal das Datenblatt
gucken, was da so den eigenen Ansprüchen
entspricht?
So.
Was wir jetzt brauchen, um Filter zu
entwerfen, ist die investierenden
Schaltung.
Die ist folgendermaßen aufgebaut Wir
haben hier ein Opfer.
Wir hatten die Signal Quelle
Dieses Signal Quelle liefert uns die
Eingangsspannung.
Die geht dann in ein.
Dann läuft der läuft.
Dann läuft die Schaltung in den
Widerstand, der vorne geschaltet ist,
also den Widerstand in den vorderen
Zweig.
Und dieser Widerstand ist mit der mit
dem investierenden Eingang verbunden,
der nicht invertieren. Der Eingang ist
mit dem Ground verbunden.
Der Ausgang ist mit zwei
verbunden, welche wiederum auf
den investierenden Eingang zeigt.
Dann nehmen wir die Spannung hinten ab
und das in unsere Ausgangssignal.
Wenn wir das dann verraten wollen, dann
packen wir hier zwei Drähte dran.
Also an Ground und an
den Widerstand und die hinten beim
Ausgang BvS und Ground,
dazwischen unser Kabel.
Dann haben wir unseren Filter.
Dieser Filter, der hier dargestellt ist,
ist erst mal ein Verstärker.
Also er filtert noch nichts.
Später werden wir dann völlig
Abschaltungen sehen,
die filtern, weil wir diese
Widerstände hier ausgetauscht haben durch
parallel oder rein Schaltungen von
Widerständen und Kapazitäten.
Genau jetzt kommt allerdings erst
mal der Verstärker. Der sieht genauso
aus.
Ich werde für jede Schaltung, die es
kommt, die Übertragungsfunktion angeben
und herleiten. Einfach weil es vielleicht
interessant interessant ist und
den Verstärker nicht gedämpften
Bereich und die Grenzfrequenz.
Der Verstärker, das Politikum
habe ich schon gezeigt.
Egal welche Frequenz, das Eingangssignal
hat er verstärkt um den Faktor, um
irgendeinen Faktor. Hier ist der Faktor
10.
Die Schaltung sieht genau so aus.
Das ist also unsere nicht investierenden
Verstärker Schaltung.
Die Übertragungsfunktion ist minus 2
durch 1, das kommt, das
kommt daher, das kommt.
Das kann man rausfinden, wenn man den
diese Schaltung analysiert.
Wenn ich es nicht tun.
Aber ich möchte veranschaulichen, wie das
aussieht. Also nimmt man, schreibt man
hin, dann schreibt man einen Bruch,
dann schreibt man den Zähler, den Wert
des Widerstandes, der hier oben in der
Rückführen Kante ist durch den Wert des
Widerstandes, der in der vorderen Kante
ist der
Betrag mäßige Verstärkung Faktor.
Im ersten Bereich ist er 2 durch 1
eine Grenzfrequenz gibt es nicht.
Ja.
Ich möchte kurz zeigen, wie das aussieht.
Das hier ist ein
Ja, ein
Verstärker, wir sehen, wir haben hier
drei, drei Kilo oben und hier ein Kilo.
Das heißt, der Faktor ist minus
ist minus drei.
Wir sehen hier fünf Volt ist die
Eingangsspannung und
15 Volt ist die Ausgangsspannung.
Es funktioniert also.
So.
Jetzt muss man an!
Der hohe Pass hat hat in der vorderen
Kante eine Rhein-Zeitung aus einer
Kapazität und einem Widerstand und
einer Rückführung Kante ein Widerstand.
Die Übertragungsfunktion ist
Omega C 1 mal 1 durch
Omega C 1 mal 1+1
der Verstärkung Faktor nicht gedämpft.
Ein Bereich ist wieder R2 durch 1
und die Grenzfrequenz ist 1 durch 2 PI
mal C1 mal 1.
Wir gucken uns das wieder mal an So.
Ich drehe mich mal hoch.
Jetzt sehen wir
das Eingangssignal ist 5 Volt und es wird
kaum gedämpft.
Also das Ausgangssignal ist jetzt 4,6
2 Volt, das sind fast 5 Volt.
Wenn wir jetzt mal das Video das ist ein
Hoch passt. Das heißt, hohe Frequenzen
werden nicht gedämpft, aber
niedrige Frequenzen werden gedämpft, wenn
wir erst mal die Frequenz verringern.
Dann sehen wir, wie die Amplitude sinkt.
Ja.
So, die Amplitude ist jetzt nur noch
unter einen Volt und obwohl das Signal 5
Volt ist und
so funktioniert unsere Tiefe, unser
Europas.
Wenn ihr jetzt also ein Hochhaus bauen
wollt, dann nimmt er genau diese
Schaltung.
Ihr müsst ein Bauteil festlegen, sagen
wir habt gerade irgendwie noch ein Kilo
zum Umlegen.
Dann sagt ihr unser, er soll ein Kilo
sein und
dann. Dann setzte ich fest
Welchen verstärkender Faktor möchte ich
haben? Sagen wir eins, dann muss er R2
auch ein Kilo haben, dann rechnet ihr die
Grenzfrequenz aus. Die soll dann bei was
ich ein Kilo habe sein oder so was.
Das auf stellt nach der Kapazität um
Kapazität, um dann feststellen, dass
die Kapazität vielleicht nicht ganz
passend ist oder das es gar nicht solche
Kapazitäten mit solcher Größe gibt.
Dann müsst ihr euch noch mal einen
anderen Widerstand aussuchen und das
ganze noch mal machen.
Also mir ist immer eine Größe festlegen
und das ganze dann umstellen.
Aber das gibt man denke ich hin.
So wie kommt man nun auf diese
Übertragungsfunktion,
die sich
bei der investierenden Verstärker
Schaltung, haben wir einfach den Zweig
durch den vorderen Zweig geteilt.
Das machen wir hier jetzt genau auch.
Also Rückführung ist Zweig ist
ein 2 drin.
Das haben wir.
Im vorderen Zweig ist eine
Schaltung aus C1 und 1 drin.
Das heißt, wir schreiben auf 1+1
durchaus Omega C1.
Jetzt multiplizieren wir noch mit einer
schlauen Eins.
Das heißt, wir multiplizieren
Omega C2 durch Omega C2.
Die Gleichung verändert sich nicht.
Dafür können wir das Ganze etwas
umformen.
Das heißt, wir multiplizieren das hier um
einen Zähler rein.
Da steht da J Omega C1 2
und im Nenner fliegt uns
dieser doppelte Weg.
Der ist ehrlich gesagt ein bisschen
nervig.
Und da steht hier J Omega 1
mal 1+1.
Genau so ähnliches machen wir mit dem
etwas.
Der Tiefpunkt.
Wir erinnern uns, der lässt bis einer
bis zu einer bestimmten Frequenz alle
Sicherungen durch.
Und die sind Schwingungen darüber, die
dämpft er ab.
Das sieht so aus Wir haben eine im
Rückführen Zweikampf, eine
Parallelschaltung aus C 2 und aus
C und er und im vorderen Zweig
haben wir nur ein R.
Die Übertragungsfunktion sieht so aus
minus 2 durch 1 mal 1
durch Omega C 2 mal 2 +1.
Bei der Verstärkung X-Factor im nicht
gedämpften Bereich ist er 2 durch 1
und die Grenzfrequenz ist 1 durch zwei P.
Zweimal erzeugen wir das, das habe ich
vorhin schon gesagt.
Auch diese Schaltung habe ich mal
nachgebaut.
Das ist die falsche.
Es ist ein Pass.
Das heißt, hohe Frequenzen sollen nicht
gedämpft werden.
Wir sehen, das Eingangssignal hat fünf
Volt. Ich stelle den
die Geschwindigkeit etwas höher, das
Eingangszitat 5 Volt, das Ausgangssignal
4,8.
Wenn wir jetzt
das Signal hochstellen, also über
über 16 Hertz, was die Frequenz ist,
dann müsste die Amplitude ja sinken.
Man sieht, die Architektur sinkt auf.
Ja, 1,5 Volt, also
auch was funktioniert
noch mal?
Je nachdem, welche Grenzfrequenz man
haben möchte, muss man an diesen
Bauteilen hier etwas ändern, denn diese
Bauteile bestimmen, wo die Grenze liegt.
So, die Übertragungsfunktion
lässt sich so herleiten, nämlich der
Rückführung durch den vorderen Zweig, wie
was auch vorhin schon gemacht haben.
So, jetzt wird's etwas prekär.
Wir haben diesen Zweig hier, die
Parallelschaltung im vorderen Zweig, das
hier diesen diesen 1.
Die Parallelschaltung läßt sich durch
diesen Term ausdrücken und mitteilen
durch dir. Und ja, das ist eigentlich
genau genau dasselbe, wie wir
das bei dem Hochwasser gemacht haben.
Sieht ein bisschen komplizierter aus,
aber die Schritte sind eigentlich die
gleichen. Und am Ende fällt dann diese
Übertragungsfunktion heraus und dann
dieser Übertragungsfunktion.
Kann man dann diese Grenzfrequenz
ablehnen?
So.
Jetzt hat man auch einen Pass.
Wir sind jetzt allerdings etwas faul.
Wir haben einen Pass hoch Pass,
das heißt, wir können einen Pass einfach
erzeugen, indem wir einen Pass und
Europas hintereinander Shantanu.
Sagen wir, wir wollen die zwei
Grenzfrequenz noch 0 und zehn auch zwei.
Dann können wir einen Hoch Pass nehmen,
der die Grenzfrequenz 10 000 hat, der
alle Frequenzen unterhalb
von 10 000.
Und wir haben einen Pass, der die
Grenzfrequenz 2 hat der AfD.
Alle Frequenzen oberhalb von CO2,
alle dazwischen werden durchgelassen.
So machen wir das mal!
Das sind einfach nur die beiden
Schaltungen, die wir eben hatten hintereinander
geschaltet.
Der verstärkender Faktor im nicht
gedämpften Bereich ist dann
jeweils die beiden verstärkenden
Faktoren. Da ist es entscheidend mit
Schaltungen multipliziert und die
Frequenzen sind einfach die Frequenzen
der einzelnen Schaltung.
Auch das kann man aus nochmal angucken.
Wir sehen jetzt, das ist jetzt eine sehr
niedrige Frequenz, so
für Herz die Grenzfrequenz.
Die erste ist 16 Hertz, das Signal
wird stark gedämpft.
Jetzt hören wir die Frequenz etwas.
Das war zu hoch.
So.
Je höher die Frequenz etwas wir sehen,
das Signal wird nicht mehr so stark
gedämpft.
Jetzt sind wir in Band, wo das
Signal durchgelassen wird.
Wenn wir das Signal weiter Wenn wir die
Frequenz weiter erhöhen, sehen wir
wieder, wie die Amplitude des Signals
gedämpft wird.
Ja, das ist genau das Verhalten, was wir
vom Band wollen.
Und ja, das haben wir geschafft, indem
wir einfach nur zwei verschiedene
Schaltungen ineinander geschaltet haben,
die wir uns vorher überlegt haben.
So, jetzt überlegen wir uns
noch mal das Wesentliche.
Ein Signal besteht
aus einer Summe von mehreren Sinus
Schwingungen, die je nachdem, welcher
Frequenz sie haben, eine verschiedene
Amplitude haben.
Wir können dann Schaltungen entwerfen,
die, die sich wie die Systeme
verhalten und bestimmte Frequenzen
verstärken und andere Frequenzen dämpfen.
Das Verhalten können wir darstellen eine
Methode Diagramm, also bestimmte
Frequenzen werden hier gedämpft und hier
verstärkt, andere Verhaltens möglich.
Und dieses dieses Filter Verhalten können
wir in einer Schaltung implementieren.
Es gibt auch noch sehr viele andere
Schaltungen.
Noch sehr viele andere Filter, bei
der andere Frequenz Verhalten möglich
sind. Das hier ist eine recht einfache
Version.
Es ist ein sehr einfacher hoch und tief
Bässe, aber zum basteln denke ich mal,
das ist ganz nett.
Ja, es gibt aber noch einige
Dinge, die nicht unerwähnt bleiben
sollten.
Ein echter Kopf ist nicht ideal.
Das heißt, wenn das.
Es gibt zwei Eigenschaften, die manchmal
etwas nervig sind, nämlich dämpft ein
Opfer bis zu einem ab einer bestimmten
Frequenz.
Das steht im Datenblatt. Welche Frequenz
das ist und ob da alle Signale,
egal welcher Frequenz, dieses Signal hat,
sollte man darauf achten.
Außerdem ist die Ausgangsspannung ich
habe ja vorhin eingezeichnet, dass ein
Opfer eine Versorgungsspannung hat.
Der Kopf kann nie
mehr Ausgangsspannung
ausgeben, als er Versorgungsspannung
hat. Wenn wir also ein Signal,
ein Eingangssignal von 5 Volt haben und
wir verstärken das mit dem Faktor 10
und dann, dann würde ja bei einem idealen
Opfer.
Für weitere 50 Volt rauskommt als
Amplitude.
Wenn wir aber den Idealen wenn wir aber
einen realen Fall haben, der dann mit 5
Volt versorgt wird, dann klappt das
Signal bei 5 Volt.
Das heißt, wir haben also eine Art
Rechtecks. Schwingung
ist vielleicht nützlich, wenn man
Overdrive Effekte bauen möchte,
aber bei Signalübertragung, wenn man
Informationen übertragen möchte, ist das
eher ungünstig.
Dann haben wir noch einen anderen
Effekt, dass
wir direkt einen Lautsprecher ansteuern
möchte. Der kriegt das Waffen
vermutlich mit so einem simplen
Operations Verstärker nicht hin.
Es gibt Leistungs Verstärker, die sind
dafür eher geeignet.
Man kann dann z.B.
mit dem Verstärker eine starke Schaltung
bauen.
Mit der Mann, die man dann hinter OB
Filter schaltet und dann wird die
Leistung des Verstärkers verstärkt und
man kann auch durch einen Lautsprecher
wiedergegeben werden.
In den letzten Folien habe ich ein paar
Links intus, die interessant sein
könnten. Verlinkt, aufgeschrieben.
Und da ist auch ein Youtube-Video
verlinkt von jemanden, der das mal getan
hat.
Wer sich um die Gesundheit seiner Quelle
sorgt, um die Quelle, kann
vielleicht auch kaputt gehen.
Der sollte einen spannungsvoll
oder eine nicht investierenden Verstärker
Schaltung davor schalten.
Man kann einfach im Internet nachgucken,
was das ist. Das ist nicht kompliziert
oder nicht komplizierter als das, was wir
hier gemacht haben.
Es fließt bei dem
bei der Operation starker Schaltung ein
kleiner Strom in den vorderen Zweig.
Wenn man einen spannungsvolle oder eine
nicht investierenden Verstärker Schaltung
schaltet, fließt da keine Spannung,
fließt da kein Strom.
Die Spannung kann aber trotzdem übertragen
werden und der Signalfeuer
wird dadurch geschützt.
Genau, die Schauspieler wurden generiert
mit, falls der Punkt kommt.
Also das ist vielleicht ganz nützlich für
kleine Projekte, da kann man sich mal
eine kleine Schaltung klicken und
schauen, wie sie sich verhält.
Es gibt aber auch noch andere Tools.
Wenn man das ein bisschen professioneller
machen möchte, gibt es auch Let's Bike.
Das ist und Analyse Werkzeug, was
so was macht wie falls dort nur.
Man kann damit etwas effizienter
arbeiten, weil es keine Webanwendung ist
und.
Ja,
auch gut funktioniert.
Eine eigene Bibliothek zu nutzen,
um zum Plotten von Platz ist passend
Control. Die finde ich ziemlich
praktisch. Es gibt doch noch andere
Bibliotheken, aber Kontrolle
schränkt ein nicht so sehr dabei ein, wie
man Übertragungsfunktion aufschreiben
kann.
Falls der Punkt kommt, habe ich schon
erwähnt, dass Entscheidungs und Simulator
PSD für alle, die sich mehr mit
Signalverarbeitung auseinandersetzen
möchten. Also wie ist und
wie Sie so ein Signal aus?
Wie kann man es manipulieren?
Und es ist ein YouTube-Kanal
für Bastler.
Der hat recht lustig gestaltete
Videos, die man sich angucken kann.
Da dieses Video hier ist,
behandelt die Fragestellung Wie
kann man einen Verstärker freischalten,
damit er die Leistung eines Signals
verstärkt und einen Lautsprecher
antreibt?
Genau hier sind noch einige andere
Bastelanleitung berechnet an Hilfe
der Hilfe für den Bass und für den Bass.
Jeweils genau
und deshalb auch noch zu sagen.
Viel Spaß beim Basteln.
Es gibt gleich noch eine Fragerunde.
Ich könnte Fragen stellen.
Ja, viel Spaß!
Ja, vielen Dank Jakob, für diesen
wirklich sehr spannenden Tag.
Also so viel habe ich über analoge
Technik noch nicht gelernt bisher.
Von daher habe ich einiges
gut mitnehmen können.
Ja, jetzt kommen wir zu der eben
erwähnten Fragerunde
dazu. Gerne noch mal die Erwähnung für
alle, die noch Fragen haben, aber
sie bisher nicht gestellt haben.
Bitte können.
Bitte schreibt eure Fragen in den IRC
Server Agent, in den Kanal
3 oder in den
Rocket Chat, in den Kanal 10
oder alternativ auf Twitter oder
im Haus unter dem Hashtag
3 ohne Bindestrich.
Ja, fangen wir mal an mit
den Fragen, die sich bisher so gesammelt
haben.
Und da haben wir erst mal
eine Frage, die wohl zumindest
laut Fragesteller etwas weniger
hiermit zu tun hat.
Das war die Frage, was ein Wiener Filter
mit einem Filter zu tun hat.
Also ich habe mal geguckt
auf Wikipedia Narayen des Vortrags ein
Wiener Filter. Das habe ich auch mal im
Studium gehört, unter dem Namen Wiener
Brücke. Das ist einfach
eine bestimmte Art von elektrischer
Schaltung und man kann da bestimmt
auch was mit elektrischen Filtern
bauen.
Habe weiß ich aber nicht so.
Ich habe das im Studium bisher immer im
Kontext gehört. Wir wollen irgendwas
messen und dafür
verwenden wir solche Brücken.
Aber sicherlich kann man das auch für
Verschaltung verwenden.
Also hat das.
Also ist das jetzt irgendwie eine Art
Brückenschlag. Also ich kenne
das ja aus meinem Studium zumindest, dass
es so Brücken gibt,
dass man ihr dann irgendwo im Kreis
so was ist das so was ist das?
Und das kann man bestimmt auch irgendwie
wiederverwenden. Ist mir nicht bekannt,
aber es gibt bestimmt.
Alles klar?
Gut, dann die nächste
Frage.
Die war jetzt ziemlich
zu der Folie 56, die jetzt gegen Ende
dran kam.
Was empfiehlst du gegen Clipping?
Also wenn man weiß ja ungefähr
hoffentlich, was da für eine Amplitude
rauskommt aus seiner Signal, aus der
Signal Quelle und
dann weiß man okay, das sind vielleicht
maximal 10 Volt oder maximal,
je nachdem wie die Signale so drauf ist.
Und dann muss man einfach die
Versorgungsspannung für den Kopf
entsprechend wählen. Sagen wir, wir
wissen, die maximale Amplitude von der
Signal ist von dem Eingangssignal
oder fünf Volt.
Dann sagen wir, wir
versorgen den Opfern mit Plus und Minus
5 Volt oder ein bisschen mehr für
ein bisschen Puffer.
Genau.
Ja und ja.
Die nächste Frage
sieht und das ist keine Frage, das ist
eine kleine Anmerkung.
Also hier kam der Wunsch auf,
dass du beim Pass noch mal kurz den
häufigen Begriff Bandbreite erklärst.
Also könntest du bitte noch nochmal für
uns erklären. Ja, genau, die Bandbreite
ist einfach. Der Band hatte einfach zwei
Frequenzen und man kann die
obere Grenzfrequenz FG 2 hab ich das
glaube ich genannt, minus 4 1 rechnen
und dann hat man so eine Bandbreite,
die diese
Differenz zwischen den beiden Frequenzen
ist einfach die Bandbreite,
da kann man so definieren.
Ja, so die
nächste Frage ja,
wie viel würde es bringen, die Tieftöner
von Wänden und Boden zu entkoppeln?
Also jetzt wieder zu dem Beispiel, dass
man den Bass etwas leiser kriegen möchte.
Im Extremfall gab es ja gab es
jetzt so den Vorschlag, das Ganze an
Gummibändern von von der Decke hängen zu
lassen.
Also davon habe ich keine Ahnung oder
wenig. Also nur das, was man so in der
Schule vielleicht mitnimmt.
Die Sache mit den mit dem Mikrofon
und mit dem Gauge, das war eher
eine Motivation für für
den Vortrag. Wir haben ein Audiosignal,
das von den Filtern und von da an bin ich
ja direkt zu Signal allgemein gegangen.
Aber wenn man sich mehr auf die
Medientechnik konzentrieren möchte, da
ist, dann müsste man dann an anderer
Stelle weiter recherchieren.
Ja genau.
Dann gab es hier noch eine Frage zu den
Bildern.
Und zwar, warum bei einem
Grond ein zusätzlicher Punkt dort
angemalt wurde.
Und ich glaube, ich
glaube, das bezieht sich vermutlich auf
die eine Folie, wo einfach mitten
in der Mitten in der Schaltung noch mal
ein grown Symbol war, was dann
einfach an einen Punkt ging, aber sonst
nicht weiter verbunden war.
Es ist damit
okay.
Ich vermute mal, damit ist es definitiv
Folie gemeint, wo mehrere Symbole
aufgetaucht sind.
Das ist einfach, wie ich im Vortrag
gesagt habe. Man hat ja vielleicht
so eine normale Schaltung, wie man es aus
der Schule kennt, ohne diese Symbole und
an einer Stelle die einen Punkt wird
man sich dann eben als als Bezugspunkt
Potenzial aus und an dieser Stelle
zeichnet man dann das kleine Symbol und
man kann dann auch an andere Stellen
dieses Symbol zeichnen.
Und wenn man das tut, dann sagt man
Diese Punkte sind verbunden.
Diese Punkte sind ein und dasselbe
Punkt in der Schaltung.
Und das macht die Schaltung
übersichtlich.
Ich hoffe, das konnte die Frage
beantworten, denn ich wusste sonst nicht,
was was gemeint ist.
Okay.
Ja, genau.
Ansonsten gab es jetzt noch die Frage,
warum man das Ganze jetzt nicht
direkt in Software lösen möchte.
Wir haben, möchte man das unbedingt jetzt
als physische Schaltung aufbauen.
Ja, so was Spaß macht.
Also ich habe mir überlegt, der Tag war
vielleicht ganz sinnvoll für Leute, die
gern löten, die gern basteln.
Und ja, deshalb.
Deshalb habe ich, habe ich das Ganze mit
den analogen Filtern aufgezogen.
Wenn man Lust hat, das mit digitalen
Filtern zu machen, dann ja, los geht's.
Also das könnte man ja genauso machen.
Na ja, ansonsten
hier noch eine Frage aus dem Studio
und zwar zum Hoch Pass Filter.
Da hatten wir es ja so, dass quasi direkt
hinter dem Eingangssignal einen
Kondensator und Widerstand geschaltet
waren.
Und der Widerstand, der
dann vom Ausgang des PV wieder
zurückgeführt wurde, der
hatte ja den gleichen Widerstand wie der
Widerstand da am Eingang dran war, das
am Ende zu so einer Verstärkung
von eins zu eins Betrags mäßig war.
Genau.
Kann man in dem Fall nicht einfach den
Kopf weglassen?
Jetzt die Frage, weil letzten Endes macht
doch quasi nur die Kapazität, in dem
Fall die ganze Arbeit.
Ähm
ja,
das ist es.
Kann aber trotzdem sein, dass man immer
noch verstärken möchte.
Also wenn man.
Man kann sich zum Beispiel am Poti rein
rein basteln und dann kann man sagen
ich möchte das die Verstandnis
weiter erhöhen und
dafür so eine Schaltung ganz gut.
Es kann sein, dass da noch ein paar
andere Effekte mit rein spielen.
Da bin ich aber grad, müsste ich erst
einmal nachlesen.
Es gibt auch noch so eine passiven
die oder hoch Filter, das sind einfach
Widerstand und einen Kondensator in
auf Alpha schaltet kann man ganz einfach
nachgucken, aber der hat ein paar
Nachteile.
Müsste man noch mal speziell nachlesen.
Daher ist gerade noch
eine Frage ganz frisch aufgeklappt.
Und zwar machst du das jetzt nur so
hobbymäßig oder war das jetzt Teil deines
Studiums?
Das war Teil meines Studiums.
Ich dachte mir, das ist ein Thema, was
ziemlich cool ist, was man eigentlich
ziemlich leicht aufbereiten könnte,
aber wo es wenig Zugang zu
gibt. Und ich hatte einfach Lust
das dieses Wissen, das in diesen Vortrag
eingeflossen ist.
Das war. Aus ganz vielen verschiedenen
Kursen kam das und ich hatte einfach Lust
das mal zentral für Leute aufzubereiten,
die Lust haben so analoge Filter zu
basteln, weil eigentlich ist es nicht
so kompliziert, man muss nur mal
zusammenzählen.
Also es ist aus meinem Studium
so motiviert.
Ja. Ansonsten gab es jetzt hier
noch in der Liste eine kleine Anmerkung
und zwar möchte hier jemand den YouTube
Kanal Soundfiles
empfehlen und zwar so zum Thema
Raumakustik.
Also es gab da im Wiki auch so ein
bisschen so die Diskussion,
welche Frequenzen man jetzt unbedingt
abdampfen möchte, aber wie man die ganzen
Frequenzen einstellen will.
Und da gab es ja da gab es ja
auch den die Anmerkung, dass das
Ganze auch ein bisschen davon abhängig
ist, wie der Raum aufgebaut ist, welche
Frequenzen dann abgedämpft werden müssen.
Ja, ansonsten zu guter Letzt noch
eine Frage hier in der Liste.
Ne, zwei sind sogar noch da, ist gerade
wieder eine aufgepeppt und zwar was wäre
nötig, um die Frequenz
ab der der Filter stark gedämpft
einstellbar zu machen?
Kann man das anpassen? Einfach einen
entsprechenden.
Normalerweise hat man ja einen Regler,
mit dem man die Frequenz einstellen kann,
ab der dann die Dämpfung stattfindet.
Ja, aber die, also
was ich meinte war
du hast einen Filter der
ist und diese
Grenzfrequenz das Opfer des Filters.
Ich vermute mal, die ist gemeint.
Die hängt einzig und allein von dem
Bauteil ab, ob
Operation Verstärker ab.
Wenn man da eine höhere Frequenz haben
möchte, dann muss man einen anderen BV
wählen, also einen neuen
kaufen, der dann eine höhere Frequenz
hat.
Also okay, das ist das,
was ich meinte. Ist nicht abhängig von
der Schaltung selbst.
Die ganze Wahrheit.
Das heißt also, mit diesem Aufbau kann
man die Frequenzen nicht variabel
einstellen, zum Beispiel um Potentiometer
oder so. Ach so, also die
ich muss mal nachlesen, was die Frequenz
auf der der Filter stark dämpft.
Ach so, okay, ich habe die Frage falsch
verstanden.
Ja, es gibt zum Beispiel man
kann man sich die Formel
F ist gleich eins durch zwei was auch
immer. Und dann nimmt man sich eine von
diesen beiden Komponenten, also den See
und oder dem R, und
macht die Variable. Es gibt zum Beispiel
nicht nur Potenz, es gibt Potentiometer,
das sind variable Widerstände.
Es gibt aber auch variable Kapazitäten,
also Kondensatoren, wo man die Kapazität
verändern kann. Durchdrehen
und dann eins
von beiden kann man dann nehmen und dann
kann man mit so drei Regler einfach diese
Grenzfrequenz verändern.
Man muss natürlich aufpassen, dass ich
dann der Verstärkung nicht auch noch
aendert, entsprechend
höher.
Also das müsste man im Zweifelsfall
irgendwie ausgleichen können.
Ja, das lässt sich ausgleichen, muss man
irgendwie immer umrechnen und
ein bisschen nachdenken, ein
bisschen nachdenken.
Ja.
Ansonsten auch noch eine Frage, die
ich mich vorhin gefragt habe
Wieso benutzen wir die ganze Zeit
den investierenden Eingang des Operations
Verstärkers und nicht den nicht
investierenden Eingang?
Wieso ist die ganze Zeit das Signal
invertiert werden?
Es gibt zwei Grundhaltungen,
in denen man ein verwenden kann.
Es gibt noch viel mehr, aber das sind so
zwei Grundhaltungen, die invertieren wird
Operation Verstärker Schaltung, die hier
verwendet wurde und die nicht im
Verlierende, die nicht investieren.
Sie müssen anders aus.
Da ist aber die
Rückführung auch an den
negativen Eingang und die Spannung können
das nur woanders.
Der Grund, weshalb wir genau diese
Schaltung so verwenden, ist, dass sie
diese Übertragungsfunktion hat, die sie
hat.
Und damit können wir diese über
diese tatsächliche Übertragungsfunktion,
die wir realisieren wollen, sehr einfach
realisieren, weil man einfach
nur diesen Rückführung durch
den vorderen Zweig teilen muss.
Und damit lässt sich das Ganze sehr
einfach aufbauen.
Ansonsten müsste man noch mal ein
bisschen mehr umrechnen, um das zu
realisieren. Also das heißt, es war
eigentlich nur, um Rechenaufwand zu
vermeiden und weil es einfach aufzubauen
ist. Also man hat dann
bei diesen einfachen Filtern drei
Bauteile, zwei Widerstände, einen
Kondensator und fertig
und sonst es vielleicht ein bisschen
komplizierter geworden, wenn man andere
Grundhaltung wählt.
Alles klar?
Dann schauen wir mal..
Ja, hier gibt es noch eine
Frage. Und zwar hast du jetzt
hier. Also gibt es jetzt irgendwelche
Gedanken? Dann noch zu analog Rechnern,
die man ja aus den gleichen Komponenten
bauen kann.
Also ich habe von einem
nur von Kommilitonen gehört, die das
jetzt irgendwie von
analog Rechner sind.
Kenne ich selbst nicht. Ich habe noch nie
mit Rechnern irgendwas gemacht.
Ich weiß aber, dass man mit Operations
Verstärkern mathematische Operationen
implementieren kann. Also man kann.
Es gibt neben der nicht investierenden
und meditierenden Schaltung gibt es auch
so was wie Addition, Schaltung oder so
oder Subtraktion Schaltung, wo man dann
die Eingangsspannung in zwei, zwei
Originalquellen hat und die kann man dann
voneinander subtrahieren.
Dann kommt ein neues Signal raus, was
dann das Ergebnis der Subtraktion ist.
Und das kann man dann vielleicht für
analoge Rechner verwenden.
Bestimmt kann ich mir vorstellen.
Aber wie gesagt, ich habe noch nie
darüber Gedanken gemacht, wie man Rechner
aufbaut. Das wäre vielleicht
mit OP zu realisieren.
Ok, ja,
ansonsten sehe ich jetzt
hier in der Liste keine
weiteren Fragen.
Und ansonsten
ja, im IRC sehe
ich jetzt auch keine weitern.
Ja, dann würde ich sagen
vielen Dank für die ausführliche
Beantwortung der ganzen Fragen.
Vielen Dank für diesen wirklich sehr
interessanten Talk gern
um damit was das auch
für heute.
Das war generell auch der letzte Talk
hier auf dem Channel.
Vielen Dank an alle Zuschauer, die jetzt
diese Tage eingeschaltet haben.
Deswegen gibt es jetzt wirklich
nur noch um Mitternacht die Show
und ansonsten sehen wir
morgen dann natürlich die ganzen anderen
News Shows.
Und bis dahin vielen Dank
fürs Zuschauen.