Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage zum Schwingkreis


von Tamer M. (kaffee89)


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Habe gerade im Wilfried Weißgerber Band 2 nun das Kapitel über 
Schwingkreise abgearbeitet und irgendwie kann ich mir unter der "Güte" 
und der "Bandbreite" eines Schwingkreises noch praktisch nicht viel 
vorstellen.

Da steht, dass die Bandbreite als die Fähigkeit eines Schwingkreises 
verstanden werden kann, die Resonanzkurve meines Schwingkreises von 
anderen zu trennen.

Was genau ist damit gemeint?

Angenommen ich will einen Sender empfangen, den ich bei 13 MHz gut höre 
und meine Bandbreite ist schlecht. Heißt das jetzt, dass ich dann vllt 
auch einen Sender hören werde, der bei 11 MHz ist?

Nun eine Frage zur Güte:

Je höher die Güte, desto schmaler die Bandbreite. Wenn ich jetzt (nur 
als Beispiel) bei hoher Güte einen Strom von 5A reinschicken muss um 
einen Sender bei 10 MHz zu hören, würde ich dann die anderen Sender um 
10 MHz fast garnicht hören, weil die Stromstärke die ich für die anderen 
Sender reinschicken müsste sich von den 5A stark unterscheiden?

Ich hoffe die Frage ist verständlich.

von Peter D (Gast)


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Als Bandbreite kannst du dir die Breite des Frequenzbereiches 
vorstellen, in dem der Schwingkreis in Resonanz ist.

 Z

 ^
 |
 |        --                -----------------
 |       /  \              /                 \
 |      / A  \            /        B          \
 |     /      \          /                     \
 +--------------------------------------------------------> f


A = geringe Bandbreite
B = große Bandbreite

von Tamer M. (kaffee89)


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Hallo Peter,

danke für die Zeichnung ;) Stimmt das denn oben soweit, was ich 
geschrieben habe?

Bewirken diese Grenzfrequenzen denn ebenfalls eine Dämpfung wie bei 
anderen Filtern? Ist das der Grund für diese "Selektionseigenschaft" ?

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe das Gefühl, dass es hier um Filter nicht um Schwingkreise geht.

Denn Schwingkreise haben exakt eine Resonanzfrequenz und eine Güte (die 
sich aus parasitären Verlusten ergibt).

Was der Begriff Bandbreite bei einem Schwingkreis sein soll, ist mir 
Rätselhaft. Aber bei einem Filter würde das passen.

von Tamer M. (kaffee89)


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http://elektroniktutor.oszkim.de/analogtechnik/an_pict/parswkr2.gif

Hier ist die Bandbreite mit Delta f gekennzeichnet.

von Tamer M. (kaffee89)


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Ich denke meine Frage hat sich somit geklärt, da der Reihenschwingkreis 
wohl doch ein Filter ist und somit einen Bandpass darstellt. Das hab ich 
gerade gelesen. Komisch ... dass der Weißgerber das nicht einfach 
erwähnt.

von Peter R. (pnu)


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Die Güte ist erstmal das Verhältnis zwischen der während einer 
Schwingung zwischen L und C ausgetauschten Energie und den dabei 
entstehenden Verlusten.  bzw. Q = (X0 / R)  der Blindwiderstand bei 
Resonanz geteilt durch das R, wenn dieses ein Serienwiderstand zu L ist.

Eine Stimmgabel kann z.B. durch einen Schlag angestoßen werden. Die 
dabei aufgenommene Energie reicht für viele tausend Schwingungen, bei 
der bei jeder Schwingung nur weniger als ein Tausendstel der in der 
Stimmgabel enthaltenen Energie verloren geht. Man hört ja, wie die 
Schwingungen während einiger Sekunden immer geringer werden, also viele 
tausend Schwingungen anhalten.
Die Schwinggüte bewegt sich da im Bereich von einigen Tausendern.

Ein Uhrenpendel wird nach so etwa 50 Schwingungen in der Amplitude um 
den Faktor e schwächer schwingen. Seine Schwinggüte liegt dann etwa bei 
50.

Gute LC- Schwingkreise haben so um die 100 als Schwinggüte, bei 
Schwingkreisen für 450kHz oder für 10,7MHz (etwa bei 400 liegt die 
Grenze von LC-Schwingkreisen)
Bei LC-Kreisen ist die Güte auch das Verhältnis X0 zu R, dh. zwischen 
Blindwiderstand des L oder C bei Resonanzfrequenz und dem R, das für 
Verluste verantwortlichist.

Bandbreite und Schwinggüte sind eng verknüpft.
 Falls das den Schwingkreis anstoßende Signal die falsche Frequenz hat, 
kann es den Austausch der großen Energiemengen im L und C nicht stören, 
der Schwingkreis wird also unbeirrt auf seiner Frequenz weiterschwingen.
Je größer die Güte ist, desto näher muss die anregende Frequenz 
sein,damit sie Wirkung auf den Schwingkreis hat.

von W.S. (Gast)


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Tamer M. schrieb:
> Habe gerade im Wilfried Weißgerber Band 2 nun das Kapitel über
> Schwingkreise abgearbeitet und irgendwie kann ich mir unter der "Güte"
> und der "Bandbreite" eines Schwingkreises noch praktisch nicht viel
> vorstellen.

Tamer M. schrieb:
> Ich hoffe die Frage ist verständlich.

Nun ja, deine Fragen zeigen deutlich, daß du bislang noch garnichts 
verstanden hast.

1. die Güte eines jeglichen schwingfähigen Gebildes (vom Schwingkreis 
bis zur singenden Säge) ist einfach nur ein Maß für dessen 
Reibungsverluste. Stell dir einen idealen und somit verlustfreien 
Schwinger vor. Den stößt du einmal an (womit du ihm ein Stück Energie 
gibst) und er schwingt anschließend ewig. Er hat nämlich eine 
unendliche Güte. Aber in der realen (makroskopischen) Welt ist alles 
verlustbehaftet und deshalb klingt jegliche Schwingung mit der Zeit ab, 
weil die Schwingenergie per Reibung in Wärme umgesetzt wird. Je 
schneller dieses Abklingen stattfindet, desto geringer ist die Güte des 
Schwingers.

2. Bandbreite:
Stell dir vor, daß du einem Schwinger eine Leistung in Form einer 
Wechselgröße zuführst. Also bei einem mechanischen Schwinger in Form von 
regelmäßig erfolgendem Anschubsen oder beim Schwingkreis in Form einer 
Wechselspannung oder Wechselstromes. Der Schwinger wird sich also im 
Takte dieser Anregung bewegen und hin und her schwingen.

Nun wird die Amplitude, die du am Schwinger messen kannst (also wie weit 
der Schwinger ausschwingt) von der Anregungsfrequenz und der 
Resonanzfrequenz des Schwingers abhängen. Am größten ist sie natürlich 
dort, wo die Anregungsfrequenz gleich der Resonanzfrequenz ist und je 
weiter beide auseinander liegen, desto kleiner wird die Amplitude sein. 
Das ist - grafisch aufgetragen - eine Art Glockenkurve.

Die Bandbreite ist eine Definitionssache. Zumeist meint man den 
Frequenzbereich, wo die Amplitude mindestens 50% des Wertes im höchsten 
Punkt der Glockenkurve beträgt. Aber es gibt auch andere Kriterien, z.B. 
gemessen bei 10% oder so.

W.S.

von Peter R. (pnu)


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W.S. schrieb:
> Die Bandbreite ist eine Definitionssache. Zumeist meint man den
> Frequenzbereich, wo die Amplitude mindestens 50% des Wertes im höchsten
> Punkt der Glockenkurve beträgt. Aber es gibt auch andere Kriterien, z.B.
> gemessen bei 10% oder so.

Definitionssache Ja, aber:

Übliche Definition ist "halbe Leistung" im Vergleich zum Maximum der 
Durchlasskurve.

Dem entsprechen von der Amplitude her das 0,707..fache bzw. als 
Dämpfungsangabe 3dB Dämpfung.

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