Die Wien-Brücke ist eine Brückenschaltung zur Messung von Kondensatoren. Eine geringfügige Abwandlung macht aus einer Wien-Robinson-Brücke eine Frequenzmessbrücke.

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Aufbau der Wien-Brücke

Wie alle Brückenschaltungen besteht auch die Wien-Brücke aus zwei parallel geschalteten Spannungsteilern, allerdings besteht ein Spannungsteiler aus Impedanzen, der andere aus Widerständen. Bei den beiden in Reihe geschalteten Impedanzen handelt es sich um einen Hochpass, eine RC-Reihenschaltung aus R1 und C1, und einen Tiefpass, eine RC-Parallelschaltung aus R2 und C2. Das Brückengleichgewicht ist abhängig von den Impedanzen und auch von der Frequenz. Arbeitet man mit fester Frequenz, dann kann man durch Veränderung eines Widerstands (R4) das Brückengleichgewicht herstellen und damit die zu messende Kapazität bestimmen. Wien-Brücken arbeiten häufig mit einer Frequenz von 1,5 kHz.

Die Messung schließt einen Phasenabgleich mit ein. Da die am Brückenzweig anstehenden Messspannungen sehr gering sind, werden diese zum Nullabgleich über Operationsverstärker verstärkt und dann erst ausgewertet.

Bei der Wien-Robinson-Brücke geht es um die Frequenzbestimmung. Bei dieser Konstellation müssen alle Widerstände und Impedanzen bekannt sein. Außerdem müssen ein oder beide Widerstände des Spannungsteilers veränderbar sein. Unter diesen Voraussetzungen kann ein Widerstand des Spannungsteilers solange definiert verändert werden, bis ein Nullabgleich erreicht ist und damit die Resonanzfrequenzen des Tief- und Hochpasses gleich sind. Aus den Impedanzen und Widerstandswerten kann die Frequenz ermittelt werden.

Die Wien-Robinson-Brücke wird in der Messtechnik zur Messung des Klirrfaktors eingesetzt. Hierbei unterdrückt sie die Grundschwingung eines Signals, so dass die für eine nichtlineare Verzerrung verantwortlichen Oberwellen ausgewertet werden können.