Frequenzgang von Systemen

Im Kapitel 6 Spektrum eines Signals wird gezeigt, dass ein Signal über ein Spektrum beschrieben werden kann. Dieser Ansatz wird in diesem Kapitel dahin gehend ausgebaut, dass linearen, zeitinvarianten Systemen ein sogenannter Frequenzgang zugeordnet wird. Als Beispiele werden einfache Filter diskutiert, die Spektralanteile in definierten Frequenzbereichen verstärken oder schwächen. Zur Herleitung des Frequenzgangs werden bewusst unterschiedliche Wege beschrieben. Dadurch wird die Vernetzung von Zeit-, Laplace- und Frequenzbereich weiter vertieft.

Um Frequenzgänge anschaulich interpretieren zu können, werden sie grafisch dargestellt. Dabei werden im Wesentlichen zwei Darstellungsformen genutzt, die Darstellung mit Ortskurven und die Darstellung über Bode-Diagramme. Beide Darstellungsformen werden in diesem Kapitel vorgestellt. Darüber hinaus wird in diesem Zusammenhang auf die Bedeutung von Polen und Nullstellen eingegangen.

In der Praxis werden Frequenzgänge dynamischer Systeme mit entsprechenden Programmen simuliert. In diesem Kapitel wird die Berechnung mit MATLAB und LT-Spice vorgestellt. Das praktische Vorgehen wird an einem Beispiel beschrieben.