Über dieses Tool
Der RC-/RL-Filter-Grenzfrequenz-Rechner ist ein kostenloses In-Browser-Tool für passive Filter erster Ordnung. Wählen Sie eine RC- oder RL-Schaltung und ein Tiefpass- oder Hochpassverhalten, wählen Sie, wonach gelöst werden soll — die Grenzfrequenz, den Widerstand oder das reaktive Bauteil — und geben Sie den Rest mit Einheitenauswahlen ein. Die gesamte Berechnung ist lokal; nichts wird hochgeladen.
Für einen RC-Filter ist die −3 dB-Grenzfrequenz fc = 1 ⁄ (2πRC); für einen RL-Filter ist sie fc = R ⁄ (2πL). Die Eckfrequenz ist für die Tiefpass- und Hochpassversion einer gegebenen Schaltung gleich — nur welche Seite von fc durchgelassen wird, ändert sich. Das Tool stellt die Formel um, um nach R, C oder L zu lösen, wenn Sie einen Bauteilwert benötigen, und gibt außerdem die Zeitkonstante τ an (τ = RC für RC, τ = L ⁄ R für RL), die über fc = 1 ⁄ (2πτ) mit der Grenzfrequenz zusammenhängt.
Verwenden Sie es, um einen Filter um eine Zielfrequenz herum zu entwerfen, einen Widerstand für einen gewählten Kondensator auszuwählen oder eine bestehende Schaltung zu prüfen. Die Grenzfrequenz ist der Punkt, an dem die Ausgangsleistung auf die Hälfte (die Spannung auf 70.7%) des Durchlassbereichs fällt, d. h. der −3 dB-Punkt.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet die Grenzfrequenz?
Es ist die −3 dB-Ecke: die Frequenz, bei der die Ausgangsleistung des Filters auf die Hälfte und die Ausgangsspannung auf etwa 70.7% des Durchlassbereichspegels fällt. Bei einem Tiefpassfilter werden Signale unterhalb von fc durchgelassen; bei einem Hochpassfilter werden Signale oberhalb von fc durchgelassen.
Warum ist die Grenzfrequenz für Tiefpass und Hochpass gleich?
Da beide dasselbe R und C (oder R und L) verwenden, ist die Eckfrequenz fc = 1 ⁄ (2πRC) identisch. Zu wechseln, an welchem Bauteil der Ausgang abgegriffen wird, ändert, ob der Filter die niedrige oder die hohe Seite von fc durchlässt, nicht die Ecke selbst.
Was ist die Zeitkonstante τ?
τ gibt an, wie schnell die Schaltung reagiert: τ = RC für einen RC-Filter und τ = L ⁄ R für einen RL-Filter. Sie ist über fc = 1 ⁄ (2πτ) mit der Grenzfrequenz verbunden, sodass eine längere Zeitkonstante eine niedrigere Grenzfrequenz bedeutet.
Sind diese Ergebnisse für meinen Aufbau exakt?
Sie sind exakt für ideale Bauteile erster Ordnung. Reale Bauteile haben Toleranzen, Parasitäten und Quell- oder Lastwiderstände, die die Ecke leicht verschieben. Verwenden Sie das Ergebnis als nahes Designziel. Alles wird in Ihrem Browser berechnet.
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