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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik [Grundverständnis] LC-Dimensionierung


Autor: Ashley (Gast)
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Hallo Leute,

worin liegt im elektronischen Sinn eigentlich der Unterschied, wenn ich 
ein LC-Tiefpassfilter auf diese beiden Weisen dimensioniere?

- L=10uH, C=100uF --> fres=5kHz
- L=100uH, C=10uF --> fres=5kHz

Welche Eigenschaften ergeben sich dadurch für die Filterung von 
Frequenzen im bereich von 300-500kHz?
Wirkt der große Kondensator (100uFuF, Elko) überhaupt im höheren 
Frequenzbereich im Gegensatz zu einem kleinen Kondensator (eventuell 
Keramik)?

Danke und LG

Autor: Gast (Gast)
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Elkos haben zumeist äußerst schlechte HF Eigenschaften und eignen sich 
daher nur geringfügig für LC-Filter.
Deswegen nimmt man die Keramikkondensatoren, da sie sich fast ideal 
verhalten

Autor: Ashley (Gast)
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Schlechte HF-Eigenschaften bedeuten, dass ab einer gewissen Frequenz die 
Impedanzformel (Xc=1/jwC) nicht mehr stimmt?
Somit ist wahrscheinlich bei hohen Frequenzen die Impedanz höher als im 
idealen Fall und schließt die hohen Frequenzen gegen Masse nicht mehr 
kurz (im Falle eines LC-Tiefpasses)... hab ich das richtig verstanden?

Wie unterscheidet sich eigentlich das ESR von Keramikkondensatoren und 
Elkos?

LG

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ashley schrieb:
> Schlechte HF-Eigenschaften bedeuten, dass ab einer gewissen Frequenz die
> Impedanzformel (Xc=1/jwC) nicht mehr stimmt?

Die Formel stimmt immer, nur vernachlässigt die Formel das parasitäre L 
und R (z.B. durch die Anschlussdrähte) der Bauteile.

> Somit ist wahrscheinlich bei hohen Frequenzen die Impedanz höher als im
> idealen Fall und schließt die hohen Frequenzen gegen Masse nicht mehr
> kurz (im Falle eines LC-Tiefpasses)... hab ich das richtig verstanden?

Ja.

> Wie unterscheidet sich eigentlich das ESR von Keramikkondensatoren und
> Elkos?

Keramikkondensatoren sind sehr viel besser was das ESR angeht als Elkos.

Autor: Ashley (Gast)
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Danke!!!

Autor: Beobachter (Gast)
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> Deswegen nimmt man die Keramikkondensatoren, da sie sich fast ideal
> verhalten.

Besser: Folienkondensatoren.

Autor: HildeK (Gast)
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>worin liegt im elektronischen Sinn eigentlich der Unterschied, wenn ich
>ein LC-Tiefpassfilter auf diese beiden Weisen dimensioniere?
Er liegt auch darin, dass die beiden Kombinationen ein unterschiedliches 
Z haben. Z = sqrt(L/C). Das ist wichtig, weil Quell- und 
Abschlusswiderstand auch noch wirken.

Autor: Gast (Gast)
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Folienkondensatoren werden doch erst im MHz/GHz Bereich angewandt?

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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@ Ashley

Dieses Tiefpaßfilter befindet sich ja nicht als quasi "Waisenkind" 
allein in der Welt. Die gesamte Umgebung - mit ihren unterschiedlichen 
Impedanzen - wirkt mit dem Filter zusammen. Wenn man nun die Umgebung 
entsprechend ändert - Kapazitäten, Induktivitäten, Widerstände 
einschließlich der parasitären Impedanzen - bleibt der Frequenzgang des 
Filters genau so wie bisher.

Andernfalls ändert sich da einiges. Rechne mal nach, z.B. mit konstantem 
Lastwiderstand und Innenwiderstand des Treibers bei sich ändernden 
Induktivitäten und Kapazitäten.

Bernhard

Autor: Frank (Gast)
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Der Maximalstrom wen man einen Sprung anlegt ist anders. Sinushalbwelle 
U*sqrt(C/L) als spitzenwert.
Simuliert einfach mal mal den Frequenzgang für verschiedene Werte an 
einer hochohmigen Quelle

Autor: HildeK (Gast)
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>Simuliert einfach mal mal den Frequenzgang für verschiedene Werte an
>einer hochohmigen Quelle

Ja, und genau dabei fällt folgendes auf (Beispiel Tiefpass):
- ist die Quellimpedanz sehr viel höher als das Z (=sqrt(L/C), dann 
ergibt sich ein Verlauf mit 1. Ordnung, denn es wirken praktisch nur 
noch der Innenwiderstand der Quelle und das C. Die Impedanz des L ist 
dagegen dann verschwindend klein.
- ist die Quellimpedanz = Z, dann haben wir einen TP 2. Ordnung - so wie 
es sein sollte.

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