Tiefpass- / Hochpassfilter-Rechner

-3 dB Grenzfrequenz für RC- und RL-Filter

Operating Mode

Required Parameters

Resistance

Ohm

Capacitance

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Quick Answer

The -3dB cutoff frequency (fc) is where the signal power drops by half. For RC filters: fc = 1 / (2πRC). For RL filters: fc = R / (2πL).

Documentation

Grenzfrequenz-Rechner

Berechnen Sie die -3dB Grenzfrequenz passiver RC- und LC-Filter.

RC-Filter Grenzfrequenz

fc = 1 / (2pi x R x C)

LC-Filter Grenzfrequenz

fc = 1 / (2pi x sqrt(L x C))

Filtertypen

Typ	Durchlass	Sperrung
Tiefpass	Unter fc	Ueber fc
Hochpass	Ueber fc	Unter fc
Bandpass	f1 bis f2	Ausserhalb
Bandsperre	Ausserhalb	f1 bis f2

Verwandte Werkzeuge

Reaktanzrechner
Zeitkonstanten-Rechner
555-Timer-Rechner

Design Notes

First-order passive filters only roll off at -20dB per decade. They are great for simple noise filtering, anti-aliasing before a slow ADC, or debounce circuits, but inadequate for separating close frequencies. When designing RC filters, avoid using extremely large resistors (e.g., >1MΩ) because the input bias current of the next stage (like an Op-Amp or ADC) will cause a DC voltage error. Conversely, avoiding extremely small resistors (<100Ω) will save power and prevent overloading the driving source.

Common Mistakes

1
Expecting a sharp cutoff from a simple RC filter. It's a gentle curve, not a brick wall.
2
Not balancing the source impedance. If your signal source already has 10kΩ output impedance, and you use a 1kΩ series resistor for your filter, your effective R is 11kΩ.
3
Ignoring capacitor tolerances. Cheap Y5V or Z5U ceramic capacitors can vary by +20%/-80% with temperature and DC bias, completely ruining your cutoff frequency.

Engineering Handbox

1. Identify variables: R = 10,000, C = 0.0000001 2. Multiply R × C = 0.001 seconds (Time Constant τ) 3. Multiply by 2π: 0.001 × 6.283 = 0.006283 4. Divide 1 by result: 1 / 0.006283 = 159.15 Hz

VerificationThe cutoff frequency is approximately 159.15 Hz.

Knowledge Base

Was ist die -3dB Grenzfrequenz?

Der Punkt, an dem die Ausgangsleistung auf die Hälfte sinkt (Spannung auf 70,7%). Universelle Definition in Elektronik, Audio und HF-Technik.

Was ist die Formel für RC-Tiefpass?

fc = 1 / (2π × R × C). Beispiel: R = 10kΩ, C = 100nF ergibt fc = 159,15 Hz.

Was ist der Unterschied zwischen Tiefpass und Hochpass?

Tiefpass lässt tiefe Frequenzen durch und dämpft hohe. Hochpass ist umgekehrt. Gleiche Grenzfrequenz-Formel, nur vertauschte Bauteile.

Wie steil ist die Flanke eines Filters erster Ordnung?

-20 dB/Dekade bzw. -6 dB/Oktave. Für steilere Flanken mehrere Stufen kaskadieren.

Welcher Kondensatortyp für Filter?

C0G/NP0 für Präzisionsfilter. X7R für allgemeine Filterung. Y5V/Z5U vermeiden – deren Kapazität ändert sich stark mit Temperatur und Spannung.

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