Was ist eine Grenzfrequenz? Definition

6 Antworten

Du meinst wahrscheinlich die sogenannte 3dB- Grenzfrequenz eines RC- Tiefpasses:

Ein Tiefpass lässt elektrische Signale mit tiefen Frequenzen durch, blockiert aber die mit hohen Frequenzen. Um das zu charakterisieren, bedient man sich eines kleinen Tricks: Man betrachtet das RC Glied als (schlechten) Verstärker. Der kann das Signal maximal um den Faktor 1 (=0dB) verstärken (also überhaupt nicht), aber er kann auch deutlich schlechter verstärken (= das Signal blockieren). Diese Verstärkung gibt man nun in dB an

  • Die Grenzfrequenz ist die Frequenz, bei der die Verstärkung auf -3dB abgesunken ist. Das betrachtet man dann als die Frequenz, nach der nichts mehr durch kommt. Das stimmt aber nicht ganz - der Übergang ist fließend, aber je höher die Frequenz wird, desto weniger kommt vom Signal durch.

Der RC-Tiefpass stellt einen frequenzabhängigen Spannungsteiler dar.

Bei der Grenzfrequenz sind der Widerstandsbetrag vom Kondensator C und Widerstand R gleich groß.

Messen kann man dann am Ausgang das 0,7-fache der Eingangsspannung und eine Phasenverschiebung von 45 Grad.

Obwohl man ja beim Spannungsteiler mit gleichen Widerstandswerten genau die Hälfte erwarten würde. Dies hängt mit der Phasenverschiebung der Teilspannungen an R und C zusammen.

Man spricht auch von der 3dB-Grenzfrequenz, denn die Dämpfung von 3dB entspricht dem Faktor 0,7.

Hoffe das reicht - hab es ohne Formeln und Diagramme versucht.

Gruß

Mein Vorredner "rainforester" hat es schon perfekt erklärt. Ich wollte nur noch ergänzen dass es einerseits auch für einen Hochpass(filter) gilt so, wie auch für allgemeine Verstärker. Um sich besser vorstellen zu können was 3 dB sind und ich nicht mit Logarithmus schockieren möchte, es ist einfach eine merkliche Lautstärkeänderung. Ab ca. 1 dB ist ein Unterschied hörbar, 10 dB entsprechen einer Verdoppelung der Lautstärke, benötigen jedoch das Zehnfache der Leistung (sinus, nicht zu verwechseln mit PMPO, diese Angabe gehört sowieso verboten, aber das ist wieder eine andere Geschichte!).

Die Grenzfrequenz ist bei einem Tiefpass, ab der dieses passive Bauelement keine höheren Frequenzen mehr durchläßt. Tiefpass deshalb, weil tiefe Frequenzen durchgelassen werden, ein Hochpass läßt hohe Frequenzen passieren und sperrt tiefe Frequenzen. Es gibt auch noch Bandpässe, die einen bestimmten Frequenzbereich durchlassen, höhere und tiefere Frequenzen werden gesperrt.

Die reflektierende Eigenschaft der Ionosphäre wird charakterisiert durch die sogenannte Grenzfrequenz. Man versteht darunter die höchste Frequenz, die bei senkrechter Einstrahlung auf die Ionosphäre gerade noch reflektiert wird. Frequenzen, die höher sind, als die Grenzfrequenz gehen durch die Ionosphäre durch in den Weltraum.