Kompensationsnetzen

Kompensationsnetzen bezeichnet eine Gruppe von Netzwerken, die in elektronischen, mechatronischen oder steuerungstechnischen Systemen eingesetzt werden, um unerwünschte Eigenschaften des Gesamtsystems zu kompensieren. Ziel ist es, Transferfunktionen anzupassen, Phasenverzögerungen zu verringern, Gleichstrom- oder Thermikdrift auszugleichen oder die Stabilität und das Rauschverhalten zu verbessern. Kompensationsnetze können passiv aus Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten bestehen oder aktiv über Operationsverstärker realisiert sein. Typische Formen sind einfache RC- oder RL-Komponenten, Lead- oder Lag-Komponenten sowie Lead–Lag- oder Notch-Filter, die gezielt bestimmte Frequenzbereiche beeinflussen.

Kompensationsnetze finden Anwendung in Regelungen, Mess- und Regelstrecken, Verstärkern, Audio- und Hochfrequenzschaltungen sowie in der Leistungselektronik. In der Regelungstechnik dienen sie dazu, das Systemverhalten durch Änderung der Phasen- und Amplitudenantwort zu beeinflussen, etwa durch Lead-Komponenten, die die Phasenreserve erhöhen, oder Lag-Komponenten, die Stabilität oder Störunterdrückung verbessern. In Sensorik und Messketten werden Kompensationsnetze eingesetzt, um Temperaturdrift, Null- und Gain-Fehler zu kompensieren.

Design und Auswahl richten sich nach Anforderungen an Stabilität, Bandbreite, Rauschleistung, Toleranzen der Bauteile und der Betriebsumgebung. Typische Kennzahlen umfassen Phasen- und Verstärkungsmargin, Grenzfrequenz und Fehleranfälligkeit durch Bauteiltoleranzen. Kompensationsnetze sind oft Bestandteil eines größeren Regelkreises oder einer Kalibrierprozedur.