Ortskurve & Bode-Diagramm
Frequenzanalyse elektrischer Netzwerke
Alfred Oberhuber
Die Dokumentation zur Anwendung Ntw.exe beschreibt deren Wirkungsweise und die zugrunde gelegten Berechnungs-Methoden.
Ein kostenloser Download der Anwendung ist verfügbar.
Das Übertragungsverhalten von elektrischen Netzwerken kann mittels der Ortskurve und dem Bode-Diagramm beschrieben werden. Beide Darstellungen liefern abhängig von der Frequenz das Verhältnis Antwortgröße zur Erregergröße als komplexes Ergebnis. Als Erregung können sowohl Spannungsquelle Ue als auch Stromquelle Ie eingesetzt werden. Als Antwortgrößen treten dann Ausgangsspannung Ua bzw. Eingangsspannung Ue auf. Damit ergeben sich folgende 3 Varianten für das Übertragungsverhalten:
Ua/Ue; Ua/Ie; Ue/Ie.
Eine automatische Steuerung der Frequenzschrittweite nach dem
Prädiktor- Korrektor- Verfahren (numerische Mathematik) sorgt für einen glatten Verlauf der Ortskurve. Der darstellbare Frequenzumfang
reicht von 1E-25 [Hz] bis 1E+25 [Hz].
Während der Programmausführung kann der vorgegebene Frequenzbereich reduziert werden, um auftretende Extremwerte im Ortskurvenverlauf zu begrenzen. Damit wird ein Teilbereich der Ortskurve vergrößert als Ausschnitt abgebildet.
Eine auf der Ortskurve gesetzte Markierung liefert die zugehörende Frequenz mit Betrag und Winkel.
Während die Ortskurve normalerweise den voreingestellten Frequenzbereich umfasst wird im Bode-Diagramm ein wählbarer Bereich von maximal 20 Dekaden als Ausschnitt dargestellt.
Eine auf der Ortskurve gesetzte Marke wird hier als vertikale gestrichelte Linie eingetragen.
An ausgewählten typischen Beispielen elektrischer Netzwerke wird deren frequenzabhängiges Übertragungsverhalten als Ortskurve und Bode-Diagramm abgebildet.
