RC-Tiefpass Grenzfrequenz & Dämpfung

Häufige Fragen

In welcher Reihenfolge und Einheit gebe ich R, C und die Frequenz ein?

R in Ohm, C in nF und die interessierende Frequenz in kHz eingeben. Ausgegeben werden Grenzfrequenz in Hz, Zeitkonstante in µs und die Dämpfung bei Ihrer Frequenz. Für R den tatsächlichen Widerstand im Pfad einschließlich Quellwiderstand verwenden. Beispiel: R = 47 Ω und C = 1 nF ergeben f_c = 3386275 Hz (3.386 MHz) und τ = 0.047 µs.

Rechenbeispiel: R = 1 kΩ, C = 100 nF, Betrachtung bei 10 kHz

RC = 1000 × 100×10⁻⁹ = 100 µs. f_c = 1/(2π × 100 µs) = 1591.5 Hz. Dämpfung bei 10 kHz = 10·log₁₀(1 + (10000/1591.5)²) = 16.1 dB. Kontrolle: Bei f = f_c liefert die Formel 3.01 dB; dort liegt die Ausgangsspannung schon bei 70.7 % der Eingangsspannung.

Warum dämpft ein reales RC-Filter weniger als angezeigt?

Die Rechnung setzt ideale Bauteile und eine Quelle und Last voraus, die R nicht verändern. Ein realer Kondensator hat Serieninduktivität und dämpft oberhalb seiner Eigenresonanz nicht weiter. Bei R = 100 Ω und C = 10 nF beträgt der ideale Wert bei 30 MHz 45.5 dB, gemessen ist er meist geringer. Auch ein Lastwiderstand parallel zu C verschiebt den Verlauf.