Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rechtecksignal Bandbreite


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Pedro (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

Da ein Rechteck aus vielen unterschiedlichen Frequenzkomponenten 
besteht, frage ich mich wieviel mal mehr Bandbreite als das eigendliche 
Signal eingeplant werden soll?
Sagen wir als Beispiel Rechtecksignal mit f=2 MHz.
Ist die Risetime dafur ausschlaggebend?

von Rübezahl (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn das Rechteck einigermaßen naturgetreu wiedergegeben werden soll, 
braucht man etwa 20 MHz Bandbreite, ansonsten genügen auch 4 MHz.

von Wühlhase (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Für was planst du?

Für bildliche Darstellung (Oszilloskp) würde ich π*Daumen Faktor 10 
vorschlagen. Also bei deinem 2MHz-Beispiel wären 20MHz Bandbreite gut.

von Pedro (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und wie wird das bestimmt? Irgendeine Faustregel?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:
> Ist die Risetime dafur ausschlaggebend?

Im Prinzip ist 1/(Risetime+Falltime) gleich die höchste Frequenz, die 
dein Signal hat, also die Bandbreite, die es braucht, um das Signal 
nicht zu beeinflussen.

Und ja, das hieße bei einem idealen Rechteck eine unendlich hohe 
Bandbreite.

In der Praxis ist das hier aber ausreichend:

Rübezahl schrieb:
> braucht man etwa 20 MHz Bandbreite, ansonsten genügen auch 4 MHz.

von Pedro (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Faktor 10 ! Ok das ist ja schon einiges.

Ist allgemein gedacht. Um die benoetigte Bandbreite bei zBsp 
Verstaerkern zu ermitteln.

von Schwingungsbieger (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:
> Und wie wird das bestimmt? Irgendeine Faustregel?

Fourierreihenentwicklunghttps://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Fourier_synthesis.svg

Da sieht mensch ganz gut wie mit Zunahme der Harmonischen der Rechteck 
immer Eckiger wird.

von (prx) A. K. (prx)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:
> Um die benoetigte Bandbreite bei zBsp
> Verstaerkern zu ermitteln.

Beim Audioverstärker endet die theoretische nötige Bandbreite dort, wo 
die Clientel nichts mehr mitbekommt. Hängt also davon ab, ob du das 
bist, dein Opa, oder eine Fledermaus.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:

> Da ein Rechteck aus vielen unterschiedlichen Frequenzkomponenten
> besteht, frage ich mich wieviel mal mehr Bandbreite als das eigendliche
> Signal eingeplant werden soll?

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Und ja, das hieße bei einem idealen Rechteck eine unendlich hohe Bandbreite

Ein Rechteck hat unendlich viele Oberschwingungen, deren Amplituden mit 
zunehmender Frequenz aber schnell kleiner werden. Berechnet wird das 
mittels Fourieranalyse:

https://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung
https://de.wikipedia.org/wiki/Fourier-Analysis

Bei obigem Bild sieht man sehr schön wie sich die Kurvenform von einem 
reinen Sinus mit zunehmenden Oberwellen immer mehr dem Rechteck 
annähert.

In der Praxis (z.B. was auf einem Oszilloskop dargestellt wird) reichen 
schon 3-4 Oberwellen aus. Ein HiFi-Verstärker mit einer Grenzfrequenz 
von 20 kHz würde ein Rechtecksignal von 1 kHz fast ideal, ein 
Rechtecksignal von 20 kHz aber nur als Sinus verstärken.

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:
> Ist allgemein gedacht. Um die benoetigte Bandbreite bei zBsp
> Verstaerkern zu ermitteln.
Was für Verstärker?
"Allgemein gedacht" gibt es keine Lösung. Da musst du schon "speziell" 
werden und vorgeben, was du mit dem verstärkten Signal machen willst, 
d.h. wie genau das Rechteck abgebildet werden soll. Das hängt also von 
der Anwendung ab.

von Udo S. (urschmitt)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Pedro schrieb:
> Um die benoetigte Bandbreite bei zBsp
> Verstaerkern zu ermitteln.

Der beste Verstärker für ein Rechtecksignal ist normalerweise ein 
Leistungsschalter.

von Henrik V. (henrik_v)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
How much bandwidth is enough
Appendix A aus:
Jim Williams and David Beebe, “Diode turn-ontime induced failures in 
switching regulators: Never has so much trouble been had by so many with 
so few terminals,” Linear Technology Corp., Milpitas,Calif., Application 
Note 122, Jan. 200

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.