$iPad{iELANA - } iELANA - Schaltungsbeispiel

Zum besseren Verständnis für die Makrosprache in iELANA wollen wir hier kurz und knapp eine der mitgelieferten Schaltungsbeispiele besprechen:

Sie finden im Beispielordner des Programms die folgende Datei:
Doppel-T-Filter, passiv.nwl

Das vollständige Schaltbild in einer Ihnen wahrscheinlich bekannten Form sieht so aus:

$iPad:iPhone{:}

Mit Ue ist hierbei der Eingang der Schaltung gekennzeichnet. Hier werden wir die Spannungsquelle einsetzen, mit der die Schaltung später über den eingestellten Frequenzbereich durchgerechnet wird. Ue wird einen Wert von 1 V bekommen. Ganz rechts bezeichnet Ua die Spannung am Ausgang der Schaltung. Dort werden wir die Ergebnisse nach der Berechnung ablesen. Zwischen Ue und Ua liegt ein RC-Netzwerk, das symmetrisch ausgeführt ist.

Wir können die beiden T-Glieder nicht unmittelbar in den Makroeditor von iELANA eingeben. Eine Zweipol-Reduktion ist ohne ein bischen Vorarbeit nicht realisierbar.

Was wir tun: wir zerlegen das Filter in zwei Teilnetze mit entsprechend weniger Knotenpunkten. Anschließend schalten wir diese beiden Teilnetze parallel. Das erste Teilnetz sieht so aus:

$iPad:iPhone{:}

Sehen wir uns nun den ersten Teil der Makroliste aus der geöffneten Schaltung an:

U0 = 1 V
Memory #00
Cs = 4,7 nF
Rp = 8,2 kΩ
Cs = 4,7 nF
Store

U0 entspricht unserer Eingangsspannung Ue. Wie wir noch sehen werden, brauchen wir diese Spannungsquelle später noch einmal. Die erneute Werteingabe können wir uns ersparen und speichern U0 mit Memory #00 in den ersten Festspeicher.

Als berechenbarer Zweipol ist im Augenblick nur die Spannungsquelle U0 sichtbar. Es folgt ein Kondensator in Serie (Cs). Anschließend wird ein Widerstand parallel geschaltet (Rp). Es folgt ein zweiter Kondensator in Serie (Cs). Zu beachten ist, dass die beiden Kondensatoren die selben Werte haben. Das erste Zweipol-Netzwerk ist nun fertig. Damit wir ein zweites, unabhängiges Netzwerk aufbauen können, legen wir das erste auf den Berechnungsstapel (Store). Das sorgt gleichzeitig dafür, dass ein neuer, leerer Berechnungs-Zweipol bereit gestellt wird.

Machen wir weiter mit dem zweiten Teilnetz. Dieses sieht so aus:

$iPad:iPhone{:}

Dazu gehört der zweite Teil der Makroliste aus der geöffneten Schaltung:

ADDser #00
Rs = 16,4 kΩ
Cp = 9,4 nF
Rs = 16,4 kΩ

Um das Netzwerk zu beginnen, brauchen wir erneut die Spannungsquelle Ue. Diese hatten wir zu Beginn in einen Festspeicher abgelegt. Da eine Spannungsquelle ein serielles Element ist, fügen wir diese aus dem Festspeicher nun in unser Teilnetz ein mit ADDser #00. Es folgt ein Widerstand in Serie (Rs). Dazu wird ein Kondensator parallel geschaltet (Cp) und am Ende wird ein weiterer Wiederstand in Serie geschaltet (Rs). Am Schaltbild sehen wir, dass die Wiederstände die selben Werte haben. Sie sind doppelt so hoch wie in ersten Teilnetz. Der Kondensator hat ebenfalls den doppelten Wert wie im ersten Teilnetz.

Das erste Teilnetzwerk liegt ja noch auf einem Berechnungsstapel. Um die Schaltung zu vervollständigen, schalten wir beide Teilnetze parallel:

Parallel
END

Der Makrobefehl Parallel bewirkt, dass eine Parallelschaltung des aktuellen Berechnungs-Zweipols mit dem Zweipol im nachfolgenden Berechnungsstapel ausgeführt wird. Das Makro END beendet die Schaltung. Es kennzeichnet den Ausgang der Schaltung, an dem die gewünschten Ausgabegrößen gerechnet werden.

Bei der angegebenen Dimensionierung der Bauteile hat das Filter eine Sperrfrequenz zwischen 2,06 kHz und 2,07 kHz.


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Letzte Änderung: 02.02.2015 03:01