Rechner KB-38
RC-Filter-Rechner
Der einfachste Filter: PWM glätten, Sensorsignale bereinigen, Audiosignale trennen.
Ergebnis
Kurz gesagt: Berechnung von RC-Tief- und Hochpassfiltern: Grenzfrequenz, Dämpfung in Dezibel bei einer vorgegebenen Frequenz, Phasenverschiebung und Amplitudenfrequenzgang.
Berechnung
|H| = 1 / √(1 + (f / fc)²)
Bei der Grenzfrequenz wird das Signal um 3 dB gedämpft, also auf 70,7 % der Amplitude. Danach beträgt der Abfall 20 dB pro Dekade. Für eine steilere Flanke schaltet man mehrere Stufen hintereinander und entkoppelt sie mit einem Puffer.
Worauf Sie achten sollten
- Der Quell- und Lastwiderstand verschieben die Grenzfrequenz. Der Lastwiderstand sollte mindestens 10-mal so groß wie R sein.
- Zum Glätten von PWM sollte die Grenzfrequenz 10–100-mal niedriger als die PWM-Frequenz sein.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die Grenzfrequenz eines RC-Filters?
fc = 1 / (2π · R · C). 1 kΩ und 100 nF ergeben 1,59 kHz. Bei dieser Frequenz sinkt das Signal um 3 dB, bei 10 kHz bereits um 16 dB.
Wie filtert man ein PWM-Signal zu einer Gleichspannung?
Wählen Sie die Grenzfrequenz 10- bis 100-mal niedriger als die PWM-Frequenz. Für 1 kHz eignen sich 10 kΩ und 1 µF: fc liegt bei etwa 16 Hz, die Grundschwingung wird ungefähr um den Faktor 60 abgeschwächt.
Wie beeinflusst die Last den RC-Filter?
Sie bildet mit dem Widerstand einen Spannungsteiler und verschiebt die Grenzfrequenz. Der Lastwiderstand sollte mindestens 10-mal größer als R sein, andernfalls braucht man einen Puffer mit Operationsverstärker.
