T-Dämpfungsglied

Rechner und Formeln zur Berechnung der Widerstände eines T-Dämpfungsglied

T-Dämpfungsglied Rechner

Eingabemodi

Geben Sie entweder die Dämpfung in dB oder das Spannungsverhältnis U₁/U₂ ein. Die Impedanz muss für beide Modi angegeben werden.

Eingabemodus wählen
Ω
dB
V
V
Ergebnisse
Serienwiderstand R₁:
Parallelwiderstand R₂:

T-Dämpfungsglied

T-Dämpfungsglied

Schaltbild eines T-Dämpfungsglieds

Zweck und Anwendung
  • Impedanzanpassung bei hohen Frequenzen
  • Eingangs- und Ausgangsimpedanz gleich der Wellenimpedanz
  • Kontrollierte Signaldämpfung ohne Verzerrung
  • T-förmige Widerstandsanordnung
Eingabemodi
Dämpfung in dB: Direkte Eingabe des Dämpfungsmaßes
Spannungsverhältnis: Verhältnis U₁/U₂ der Ein- und Ausgangsspannung
Wichtiger Hinweis
Bei Dämpfungsgliedern für hohe Frequenzen muss auf die Impedanzanpassung geachtet werden. Die Eingangs- und Ausgangsimpedanz müssen gleich der Wellenimpedanz der Leitungen sein.

Formeln zum T-Dämpfungsglied

Grundlegende Formeln

Die Widerstände R₁ und R₂ des T-Dämpfungsglieds errechnen sich aus der Impedanz Z und dem Dämpfungsfaktor a. Der Dämpfungsfaktor a berechnet sich aus dem Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung (U₁ / U₂), bzw. dem Dämpfungsmaß ΔL in dB.

Dämpfungsfaktor
\[a = \frac{U_1}{U_2} = 10^{\frac{\Delta L}{20 \text{ dB}}}\]

Verhältnis von Ein- zu Ausgangsspannung

Serienwiderstand R₁
\[R_1 = Z \frac{a-1}{a+1}\]

Widerstände in der Signalleitung

Parallelwiderstand R₂
\[R_2 = Z \frac{2a}{a^2-1}\]

Widerstand zwischen den Leitungen

Praktische Rechenbeispiele

Beispiel 1: 6dB Dämpfung bei 50Ω

Gegeben: Z = 50Ω, ΔL = 6dB

1. Dämpfungsfaktor: \[a = 10^{\frac{6}{20}} = 10^{0,3} = 1{,}995\]
2. R₁: \[R_1 = 50 \times \frac{1{,}995-1}{1{,}995+1} = 50 \times \frac{0{,}995}{2{,}995} = 16{,}6Ω\]
3. R₂: \[R_2 = 50 \times \frac{2 \times 1{,}995}{1{,}995^2-1} = 50 \times \frac{3{,}99}{2{,}98} = 66{,}9Ω\]

Standard 6dB-Dämpfung für 50Ω-Systeme

Beispiel 2: 10dB Dämpfung bei 75Ω

Gegeben: Z = 75Ω, ΔL = 10dB

1. Dämpfungsfaktor: \[a = 10^{\frac{10}{20}} = 10^{0,5} = 3{,}162\]
2. R₁: \[R_1 = 75 \times \frac{3{,}162-1}{3{,}162+1} = 75 \times \frac{2{,}162}{4{,}162} = 39{,}0Ω\]
3. R₂: \[R_2 = 75 \times \frac{2 \times 3{,}162}{3{,}162^2-1} = 75 \times \frac{6{,}324}{8{,}998} = 52{,}7Ω\]

Typische Dämpfung für Kabel-TV-Anwendungen

Beispiel 3: Spannungsverhältnis bei 600Ω

Gegeben: Z = 600Ω, U₁ = 10V, U₂ = 2V

1. Dämpfungsfaktor: \[a = \frac{U_1}{U_2} = \frac{10V}{2V} = 5\]
2. Dämpfung in dB: \[\Delta L = 20 \times \log_{10}(5) = 20 \times 0{,}699 = 13{,}98dB\]
3. R₁: \[R_1 = 600 \times \frac{5-1}{5+1} = 600 \times \frac{4}{6} = 400Ω\]
4. R₂: \[R_2 = 600 \times \frac{2 \times 5}{5^2-1} = 600 \times \frac{10}{24} = 250Ω\]

Klassische Audiotechnik mit 600Ω-Impedanz

Anwendungen und Vergleich mit Pi-Dämpfungsglied

Typische Anwendungen

  • HF-Messtechnik: Kalibrierte Dämpfung für Messungen
  • Antennentechnik: Anpassung zwischen Sendern und Antennen
  • Kabel-TV: Signalpegeldämpfung in Verteilsystemen
  • Labormesstechnik: Definierte Signalabschwächung
  • EMV-Prüfungen: Kontrollierte Signalreduktion
  • Audiomesstechnik: Präzise Pegeldämpfung
Vergleich: T- vs. Pi-Dämpfungsglied
Eigenschaft T-Dämpfungsglied Pi-Dämpfungsglied
Aufbau 2×R₁ in Serie, R₂ parallel R₁ in Serie, 2×R₂ parallel
Impedanz-Verhalten Niederohmiger bei hoher Dämpfung Hochohmiger bei hoher Dämpfung
Anwendung Niederohmige Systeme bevorzugt Hochohmige Systeme bevorzugt
Symmetrie Symmetrisch aufgebaut Symmetrisch aufgebaut
Vorteile des T-Dämpfungsglieds
  • Konstante Impedanzanpassung
  • Gute Breitbandeigenschaften
  • Symmetrische Ein- und Ausgangsimpedanz
  • Niederohmiger Parallelwiderstand bei hoher Dämpfung
  • Geringere Verlustleistung im Parallelwiderstand
Design-Hinweise
  • Verwenden Sie Präzisionswiderstände (1% oder besser)
  • Achten Sie auf die Leistungsbelastbarkeit
  • Minimieren Sie parasitäre Kapazitäten bei HF
  • Verwenden Sie kurze, symmetrische Verbindungen
  • Berücksichtigen Sie Temperaturkoeffizienten
Praktische Tipps
  • Standard-Impedanzen: 50Ω (HF), 75Ω (Video), 600Ω (Audio)
  • Dämpfungswerte: 3dB, 6dB, 10dB, 20dB sind üblich
  • Für hohe Dämpfung: Kaskadierung mehrerer Stufen
  • Bei sehr hohen Frequenzen: Stripline-Technik verwenden
  • T-Glied bei niederohmigen Systemen bevorzugen
Weiterführende Rechner

Für alternative Topologie:

Pi-Dämpfungsglied

Frequenzverhalten und Anwendungsgrenzen

Frequenzabhängigkeit

Das T-Dämpfungsglied zeigt bei korrekter Dimensionierung ein gutes Breitbandverhalten. Die Grenzfrequenz wird hauptsächlich durch parasitäre Reaktanzen und die Bauteilgeometrie bestimmt.

DC bis 100MHz:
Diskrete Widerstände
Standardbauformen
100MHz bis 1GHz:
SMD-Bauformen
Kurze Verbindungen
Über 1GHz:
Stripline-Technik
Mikrowellendesign

Wahl zwischen T- und Pi-Glied: T-Dämpfungsglieder eignen sich besonders für niederohmige Systeme, da der Parallelwiderstand R₂ auch bei hoher Dämpfung noch relativ niederohmig bleibt.

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