RC / RL Filterrechner
Entwerfen Sie RC- und RL-Tiefpass- oder Hochpassfilter erster Ordnung, berücksichtigen Sie die Quellen- und Lastimpedanz und wählen Sie praktische Komponenten der E-Serie aus.
Gleichungen
Gain bezogen auf die berechnete Grenzfrequenz. Der orange Markierung folgt der Frequenzsonde.
Normalisierte Ausgabe nach einem Einheitsschritt. Eine Zeitkonstante wird hervorgehoben.
Sondieren Sie eine Frequenz und sehen Sie die geladene Dämpfung, Phasenverschiebung und Ausgangspegel für die ausgewählte RC- oder RL-Schaltung.
Grenzfrequenzbereich im ungünstigsten Fall von unabhängigen Widerständen und Kondensatortoleranzen.
Dieser Bereich deckt nur die Bauteiltoleranz ab. Kondensator-DC-Bias, Temperatur, Alterung und Quelle / Last-Variation können die reale Reaktion weiter verschieben.
Behalten Sie eine ausgewählte Komponente, lösen Sie die andere für Ihren Ziel-Grenzfrequenz und schnappen Sie sie dann auf einen Standardwert der E-Serie.
Filterführung
Bewegen Sie sich von der Grenzfrequenz zu einem verwendbaren Filter
Ein RC- oder RL-Filter erster Ordnung dämpft allmählich einen Frequenzbereich. Es ist nützlich zum Glätten, einfachen Anti-Aliasing, Signalkonditionierung und Rauschbegrenzung, wenn echte Impedanzen enthalten sind.
Methode und Annahmen
Der ideale Cutoff ist fc = 1/(2πRC) für RC und fc = R/(2πL) für RL. Das Tool berücksichtigt Quelle und Last, weil sie das Netzwerk und die effektive Abschaltung ändern.
Zu prüfende Eingaben
Zielfrequenz
Unterscheiden Sie das Nutzband, die Frequenz zur Dämpfung und den -3 dB-Punkt: Sie sind nicht unbedingt gleich.
Quelle und Last
Source-Ausgangswiderstand und Lasteingangsimpedanz sind Teil der Schaltung, auch wenn sie im idealen Schaltplan fehlen.
Empfohlene Vorgehensweise
- 1Setzen Sie das Nutzband und die tatsächlich benötigte Dämpfung auf die Störfrequenz.
- 2Wählen Sie R und C oder R und L aus fc und führen Sie dann Quellen- und Lastimpedanzen ein.
- 3Prüfen Sie die Toleranz, die Nennspannung des Kondensators, den Serienwiderstand und die Lasteffekte.
Prüfbeispiel
Mit R = 1 kΩ und C = 100 nF beträgt die ideale RC-Grenze etwa 1,59 kHz. Eine Belastung, die mit 1 kΩ vergleichbar ist, verändert das Verhalten und muss vor der Auswahl der Komponenten berücksichtigt werden.
Grenzen zu beachten
Ein Filter erster Ordnung dämpft nur 20 dB/Dekade. Betrachten Sie für eine stärkere Trennung eine höhere Ordnung, einen aktiven Filter oder eine geeignete Topologie nach Simulation und Messung.
Häufige Fragen
Entfernt der Cutoff ein Signal vollständig?
Nein. Bei fc beträgt die Amplitude bereits etwa -3 dB, dann nimmt die Dämpfung mit der Frequenz allmählich zu.
RC oder RL: Was sollte ich verwenden?
RC ist oft kompakt und kostengünstig für kleine Signale. RL kann für einige Leistungsanwendungen geeignet sein, führt jedoch Serienwiderstand, mögliche Sättigung und Strahlung ein.
Weiterführende Quellen
- Methodenreferenzen: Filtertheorie erster Ordnung, Datenblätter für Kondensator/Induktivität und Impedanzen verbundener Stufen.
Eigene Lerninhalte, zuletzt am 20. August 2026 auf technische Klarheit geprüft. Prüfen Sie vor Inbetriebnahme oder Fertigung stets Datenblätter, geltende Normen und Ihren Entwurf.