LC-Filter Resonanz & Wellenwiderstand

Häufige Fragen

Was gebe ich ein, und was sagen die beiden Ergebnisse?

L in µH und C in nF eingeben; bei einem Kondensator in µF mit 1000 multiplizieren. f₀ erscheint in kHz, Z₀ = √(L/C) in Ohm. Z₀ mit Quellen- und Lastimpedanz vergleichen, um den Dämpfungsbedarf zu beurteilen. Beispiel: L = 10 µH und C = 100 nF ergeben f₀ = 159.15 kHz und Z₀ = 10 Ω.

Rechenbeispiel: 4.7 µH mit 10 µF

C = 10 µF = 10000 nF. f₀ = 1/(2π√(4.7×10⁻⁶ × 10×10⁻⁶)) = 23.2 kHz. Z₀ = √(4.7×10⁻⁶ / 10×10⁻⁶) = 0.686 Ω. Die ideale Dämpfung zweiter Ordnung bei 500 kHz beträgt 40·log₁₀(500/23.2) = 53.3 dB. Ein reales Filter bleibt wegen Parasitäten und Belastung darunter.

Warum weicht die reale Resonanz vom berechneten Wert ab?

Keramikkondensatoren verlieren unter Gleichspannung Kapazität. Liefert das 10-µF-Bauteil bei Betriebsspannung nur 4 µF (4000 nF), steigt f₀ von 23.2 kHz auf 36.7 kHz und Z₀ von 0.686 Ω auf 1.08 Ω. Auch Induktivitäten verlieren nahe der Sättigung an Induktivität. Die wirksamen Werte in der Schaltung eingeben, nicht die Nennwerte.