Gleichspannungsanteil

Gleichspannungsanteil (DC-Komponente) bezeichnet den Anteil einer zeitabhängigen Größe, der sich konstant über die Zeit hält. In einem Signal entspricht er dem Mittelwert des Signals und wird auch als Null-Frequenz-Komponente bezeichnet.

In der kontinuierlichen Zeit ist der Gleichspannungsanteil für ein Signal x(t) mit Periode T der Wert DC = (1/T) ∫_0^T x(t) dt. Allgemein gilt der Langzeitmittelwert DC = lim_{T→∞} (1/T) ∫_0^T x(t) dt, sofern der Grenzwert existiert. Bei diskreten Signalen x[n] mit N Abtastwerten lautet der DC-Anteil DC = (1/N) ∑_{n=0}^{N-1} x[n]. In der Frequenzdarstellung entspricht der DC-Anteil dem Wert der Fourier-Transformation bei f = 0, also X(0).

Bedeutung: Ein nicht verschwindender Gleichspannungsanteil verschiebt den Signalverlauf um eine konstante Gleichspannung. In Mess- und Regeltechnik ist der DC-Teil häufig ein Offset, der durch Sensorfehler, Ablese- oder Bias-Spannungen entsteht. In Verstärkerschaltungen kann ein zu großer DC-Anteil die Dynamik einschränken oder Bauteile belasten; in Audiosystemen wird DC oft durch eine Hochpass- oder DC-Blockierung entfernt, um eine unveränderte Baseline zu gewährleisten.

Messung und Korrektur: Der Gleichspannungsanteil lässt sich durch Kalibrierung, Offset-Korrektur oder geeignete Hochpassfilter eliminieren. In der Praxis ist die Kontrolle des DC-Anteils wichtig, um Messsignale korrekt zu interpretieren und Bauteile zuverlässig zu betreiben.