HF-Ersatzschlt
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07.11.2008

HF - Ersatzschaltbilder passiver Bauelemente

Bei den Angaben gilt es folgendes zu beachten:

Die Zahlenwerte, die angegeben sind, sind keine korrekten Werte. Sie dienen lediglich zur Hilfe um kurz eine Rechnung bzw. Simulation durchführen zu können, die Tendenzen darstellt. Sind genaue Ergebnisse nötig, sind diese Angaben unzureichend und genaue Daten aus dem Datenblatt zu entnehmen oder mit Hilfe eines Networkanalysers zu ermitteln!

Ersatzschaltbild eines Widerstandes
Widerstand - komplett
Widerstand

R   --> angegebener Widerstandswert
L   --> Leitung, gewundene Metallschicht,...
Cp  --> Kapazität innerhalb des Widerstands
CStr --> Streukapazität (typ. 0,1...15pF)

Vereinfachte Ersatzschaltbild des Widerstandes
Widerstand - vereinfacht

Werte:
Lp ≈ 1nH - 10nH
Cp ≈ 10pF ... 500pF

Ersatzschaltbild eines Kondensator
Kondensator Kondensator - komplett

Ãœberschlagswerte

C   --> angegebener Kapazitätswert
Rs  --> Zuleitungen, Aufbau, Ãœbergänge (typ. um 0,1Ω)
Rp  --> Isolationswiderstand des Dielektrikum (typ. 103...106MΩ)
Ls   --> Anschlussdrähte & Kondensatorstruktur (typ. 1nH...50nH)
CStr --> Streukapazität (typ. 0,01...1pF)

Vereinfachtes Ersatzschaltbild
Kondensator - Vereinfacht

Überschlagswerte für SMD Kondensatoren
Rs ≈ 20mΩ ... 1Ω
Ls ≈ 1nH ... 5nH

Überschlagswerte für bedrahtete Kondensatoren
Rs ≈ 20mΩ ... 1Ω
Ls ≈ 10nH ... 50nH

Ersatzschaltbild einer Spule
Spule - komplett
Spule

L    --> angegebener Induktivitätswert
RFe --> magnetische Verluste
RCu --> Widerstand des Drahtes
Cp  --> Kapazität innerhalb der Wicklung
CStr --> Streukapazität (typ. 0,1...15pF)

Vereinfachtes Ersatzschaltbild
Spule vereinfacht

Werte
Rp > 30kΩ
Cp ≈ 10pF ... 500pF

Ersatzschaltbild eines Ferriten
Ferrit - komplett

Werte
Rp ≈  10Ω…3kΩ
Cp ≈ 5fF ... 5pF
Lp abhängig vom angegebenen Dämpfungswert des Ferriten.
Bei Ferritringen auch von der Windungszahl durch den Ferrit.

Ersatzschaltbild einer Leitung
Leitung
Leitung - komplett

R   --> Widerstand der Leitung pro m
L   --> Induktivität der Leitung pro m
C   --> Kapazität der Leitung pro m
G   --> Leitwert der Leitung pro m

Leitungsinduktivitäten auf der Leiterplatte
       1mm Leiterbahn ≈ 1nH
       Via ≈ 0,5nH

Wirksame Dicke bei Kupfer auf Leiterbahn (Skin – Effekt)
            20µm bei     10MHz
             7µm bei   100MHz
              2µm bei 1000MHz
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