Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schwingkreis Bandbreite


von Rolf (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe gerade mal von einem Parallelschwingkreis die Bandbreite 
berechnet.

Es gilt ja: bf=f0/rho

mit: f0=1/(2*pi*sqrt(L*C))

und rho=R*sqrt(C/L)

Eingesetzt:

bf=1/(2*pi*R*C)


Nun meine Frage wieso ist die Bandbreite unabhängig von der verwendeten 
Induktivität, aber von der Kapazität abhängig? Wie kann man sich das 
erklären?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Auf Wiki ist das alles sehr länglich durchgekaut! Les erstmal dort.

von Rolf (Gast)


Lesenswert?

Wo genau? Ich habe dort nämlich dazu noch nichts entdeckt.

von Helmut S. (helmuts)


Lesenswert?

> bf=1/(2*pi*R*C)

Unabhängig von L ist das nicht. Das C hängt nämlich direkt von f0 und L 
ab.

Besser du nimmst diese Darstellung.

Z0=sqrt(L/C)

-------------
Güte Q = R/Z0
-------------

bf = f0/Q

von Wilhelm F. (Gast)


Lesenswert?

Helmut S. schrieb:

> Güte Q = R/Z0

Du meinst sicher X/R.

Habe dieser Tage selbst mit Sinusgenerator und Oszi selbstgewickelte 
kuriose Spulen ausgemessen, weil ich kein L-Meter habe. Aber das geht. 
Mit Hilfe eines Reihenschwingkreises. Im Resonanzfall ist X=0, und dann 
hat man am R die höchste Spannung. Man darf C nicht zu hoch wählen, weil 
es die Bandbreite verbreitert. Das läßt sich dann mit dem 
Frequenzgenerator schwer ausloten.

@Rolf:

Ich schlage dir mal einen Simulator für den PC vor, z.B. PSPICE oder 
LTspice. Gibts beides als Freeware, bzw. kostenlosem Download. PSPICE 
ist der Industriestandard, und ein wenig limitiert. LTspice jedoch 
nicht, aber meines Erachtens etwas schräg und unkomfortabel zu bedienen. 
Ich habe beide, für den Fall aller Fälle. Da kannst du dir mit solchen 
Fragen hübsche Graphen zeichnen lassen, und einiges selbst beantworten.

Für PSPICE gab es auch noch für 28€ das Kursbuch von Robert Heinemann, 
welches ich von vorne bis hinten durch ackerte. Da ist man ein paar Tage 
dran, aber es lohnt sich. Sehr nett und gut.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Rolf schrieb:
> Wo genau? Ich habe dort nämlich dazu noch nichts entdeckt.

Du meinst du bist zu faul?!

Wenn man Google mit DEINEM Textstück bemüht:
http://www.google.de/search?q=Parallelschwingkreis+die+Bandbreite+wiki&hl=de&source=hp&aq=f&aqi=&aql=&oq=

muß man nur noch einige Zeilen voneinander unterscheiden und 
draufklicken.

von Helmut S. (helmuts)


Lesenswert?

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>
>> Güte Q = R/Z0
>
> Du meinst sicher X/R.

Nein, wir reden vom Parallelschwingkreis mit R parallel L und C und da 
gilt was ich geschrieben habe. Oder geht es um eine andere Schaltung?

Gruß
Helmut

von Rolf (Gast)


Lesenswert?

Abdul K. schrieb:
> Du meinst du bist zu faul?!
>
> Wenn man Google mit DEINEM Textstück bemüht:
> http://www.google.de/search?q=Parallelschwingkreis...
>
> muß man nur noch einige Zeilen voneinander unterscheiden und
> draufklicken.

Ja auf den Seiten war ich. Die Herleitungen kenne ich. Aber ich habe 
keine Begründungen gefunden, warum sich die Bandbreite ändert, wenn man 
die Kapazität ändert, die Induktivität darauf jedoch keinen Einfluss 
hat.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Darstellung von Helmut erscheint mir als die eleganteste. Vor allem 
wenn man danach mit Filterschaltungen weitermacht.

von Ralli (Gast)


Lesenswert?

Also Rolf, was soll jetzt bewiesen werden?

Man kann doch nicht nur C ändern, wenn man einen
Schwingkreis für eine bestimmte Frequenz haben will!

Die mathematisch UND experimentell belegbare Regel
bei GLEICHBLEIBENDER (!) Resononanzfrequenz lautet:

Je größer L (und somit je kleiner C),
desto höher die Güte. (Bei idealen Bauelementen.)

Was nützt die Berechnung der Güte für eine nicht
interessierende Frequenz, wenn man nur C ändert?

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Ralli schrieb:
> Je größer L (und somit je kleiner C),
> desto höher die Güte. (Bei idealen Bauelementen.)

Das kann man so nicht stehen lassen!
Die Güte des idealen Schwingkreises ist unendlich, unabhängig von L und 
C, da Rp = unendlich.
Die Aussage:

Ralli schrieb:
> Je größer L (und somit je kleiner C),
> desto höher die Güte.

gilt für den nichtidealen Schwingkreis.
In Spice lässt sich das nicht so ohne weiteres nachstellen, da in der 
Regel schon Widerstände (bei L in der Regel 1mOhm) angenommen werden. 
Damit ist Rp = unendlich schon nicht mehr gegeben und die Güte wird 
endlich.
In der Realität ist es so, dass Rp von Cp bei hochwertigem Dielektrikum 
vernachlässigt werden kann und somit Rp von Lp bzw. Rs von Ls die Güte 
des Schwingkreises auf einen endlichen Wert begrenzt.
Bei Materialien mit hohem dielektrischen Verlustfaktor kann aber auch Rp 
von Cp die Güte des Schwingkreises limitieren.
Darüber hinaus muss man sich bewusst werden, dass all diese Annahmen 
auch nur Vereinfachungen darstellen. Tatsächlich weist auch die 
Induktivität eine Kapazität auf (Wicklungskapazität, verteilte Kapazität 
etc.) und der Kondensator eine Induktivität (bspw. 
Anschlussinduktivitäten) auf.
Betrachtet man alle parasitären Elemente des Schwingkreises in einem 
realitätsnahen Ersatzschaltbild, so wird dieses deutlich komplexer und 
ist nicht mehr mit den einfachen Näherungsformeln zu berechnen.

branadic

von Martina (Gast)


Lesenswert?

>Nun meine Frage wieso ist die Bandbreite unabhängig von der verwendeten
>Induktivität, aber von der Kapazität abhängig? Wie kann man sich das
>erklären?

Ganz einfach: Vergrößerst du L und läßt R und C unverändert, so 
verkleinert sich f0 und rho um den gleichen Faktor. Bildest du dann den 
Quotient aus f0 und rho, kürzt sich dieser gleiche Faktor heraus.

-> Läßt du R und C unverändert, aber änderst L, dann hat dies keinen 
Einfluß auf die Bandbreite!

Diese Betrachtungsweise ist aber generell ziemlich unrealistisch, weil 
man in einer konkreten Anwendung in der Regel von einer bestimmten, 
festen Grenzfrequenz, bzw. Resonanzfrequenz ausgeht und man dabei L und 
C so wählt, daß das Produkt L*C weitgehend konstant bleibt.

Dein Resultat der Unabhängigeit der Bandbreite von L ist also eher ein 
praxisfernes Kuriosum.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.