RLCSchwingkreise

RLCSchwingkreise, auch RLC-Schwingkreise genannt, sind passive Schaltungselemente, die aus einem Widerstand R, einer Induktivität L und einer Kapazität C bestehen. Die Impedanz bzw. Admittanz dieser Schaltungen ist frequenzabhängig, sodass sie bei einer bestimmten Frequenz resonant reagieren. Man unterscheidet Serienschwingkreise (R, L, C in Reihe) und Parallelschwingkreise (R, L, C parallel).

Die resonante Frequenz eines idealen RLC-Schwingkreises ist ω0 = 1/√(LC) bzw. f0 = 1/(2π√(LC)). Bei Serienschwingkreisen gilt die Resonanzbedingung ωL = 1/(ωC). Die Impedanz Z der Serie ist Z = R + j(ωL − 1/(ωC)); bei ω0 ist Z gleich R, der Strom durch die Schaltung erreicht sein Maximum. Der Gütefaktor QS wird durch QS = ω0L / R = (1/R)√(L/C) bestimmt. Die Bandbreite beträgt Δω ≈ R/L und Δf ≈ R/(2πL).

Bei Parallelschwingkreisen gilt die Resonanzbedingung 1/(ωL) = ωC. Die Gesamtimpedanz Z der Schaltung erreicht bei ω0 ein Maximum; außerhalb der Resonanz nimmt sie ab. Der Gütefaktor QP ergibt sich zu QP = R√(C/L). Die Bandbreite ist Δω = ω0 / QP = 1/(RC) bzw. Δf = 1/(2πRC).

RLCSchwingkreise finden breite Anwendung als Filterbausteine, zum Beispiel als Bandpass- oder Notch-Filter, in Takt- und Frequenzselektionsfunktionen in Radios sowie als Tankglieder in Oszillatoren. Reale Bauteile bringen Verluste und parasitäre Effekte ein, die die praktische Güte begrenzen.