Aufgabe 1 - Filter

Gegeben ist die folgende Schaltung aus der Vorlesung:

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Bauen Sie die Schaltung in LTspice nach. Nehmen Sie für die Lautsprecher Ohmsche Widerstände mit 8 Ohm an. (Lautsprecher bestehen eigentlich aus einer Spule, wir gehen hier aber davon aus, dass die Impedanz in dem Betriebsbereich 8 Ohm hat).

• Fügen Sie eine Spannungsquelle hinzu und stellen Sie die im Feld Advanced->AC 1V ein.

• Stellen Sie eine AC-Analyse von 10Hz bis 10MHz ein (Diesmal nicht der .tran Befehl, sondern der .ac Befehl).

• Plotten Sie die Frequenzgänge der Spannungen über die drei Lautsprecher

Es ist auch möglich die Eingangsimpedanz über alle Frequenzen zu plotten. Plotten Sie die Impedanz des Tiefpasses.

• Die Impedanz des Tiefpasses ist

  Mathinline
  body \underline{Z}_{TP} = \frac{U}{\underline{I}_{TP}}

  . Überlegen Sie, welche größe

  Mathinline
  body \underline{U}

  und welche größe

  Mathinline
  body \underline{I}_{TP}

  ist.

• Stellen Sie die X-Achse des Bode-Plots auf kartesisch. Was sehen Sie?

Aufgabe 2 – Komplexe Wechselstromrechnung

Gegeben ist die folgende Schaltung:

Für die Bauteile gelten die folgenden Werte: R₁=80 Ω, R₂=120 Ω, L=1 H, C=50 µF. Die Eingangsspannung ist eine sinusförmige Spannung mit einem Effektivwert von 230,9 V und einer Frequenz von 50 Hz.

• Nutzen Sie die komplexe Wechselstromrechnung, um mit Hilfe eines Stromteilers den Strom I2 zu bestimmen! Hinweis: Das Vorgehen unterscheidet sich nicht vom Vorgehen bei Gleichspannung.

• Nutzen Sie die komplexe Wechselstromrechnung, um mit Hilfe eines Spannungsteilers die Spannung am Widerstand R₁ zu bestimmen!

• Zeichnen Sie ein qualitatives Zeigerdiagramm sämtlicher Ströme und Spannungen dieser Schaltung!