Die Frequenzganganalyse in elektrischen Schaltkreisen liefert wichtige Einblicke in das Verhalten eines Schaltkreises, wenn sich die Frequenz des Eingangssignals ändert. Die Übertragungsfunktion, ein mathematisches Werkzeug, ist entscheidend für das Verständnis dieses Verhaltens. Sie definiert die Beziehung zwischen Zeigerausgang und -eingang und ist in vier Typen erhältlich: Spannungsverstärkung, Stromverstärkung, Übertragungsimpedanz und Übertragungsadmittanz. Die kritischen Komponenten der Übertragungsfunktion sind die Pole und Nullstellen.

Hier sind Nullstellen Wurzeln des Zählerpolynoms und Pole Wurzeln des Nennerpolynoms.

Als veranschaulichendes Beispiel betrachten wir einen Audio-Crossover-Schaltkreis, der Hochfrequenzsignale für einen Hochtöner von einem Verstärker trennt. Die Analyse dieses Schaltkreises hinsichtlich der Signalfrequenz erfolgt im Laplace-Bereich, indem „s“ als komplexe Variable verwendet wird.

Unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes bezieht sich die Eingangsspannung auf die Knotenspannung; Anschließend wird die Ausgangsspannung in Bezug auf die Eingangsspannung ausgedrückt. Diese Analyse leitet die Übertragungsfunktion ab, die das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsspannung darstellt.

Die Frequenzganganalyse bietet umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere in Kommunikations- und Steuerungssystemen. Elektrische Filter, die in verschiedenen Anwendungen wie Radio- und Fernsehtechnologien eingesetzt werden, verlassen sich auf diese Analyse, um die gewünschten Signale passieren zu lassen und unerwünschte Signale zu unterdrücken. Ein umfassendes Verständnis von Übertragungsfunktionen und Frequenzgängen ist für das Design und die Entwicklung von Schaltungen von entscheidender Bedeutung.

Als grundlegendes Werkzeug vereinfacht die Übertragungsfunktion die Bewertung des Schaltungsverhaltens über verschiedene Frequenzen in der Technik und Elektronik.