Was bedeutet Amplitude einfach erklärt?

Amplitude bedeutet die maximale Auslenkung eines schwingenden Signals von seiner Mittellage. Bei einem Sinus ist das der Abstand von der Nulllinie bis zum Spitzenwert, nicht die gesamte Spitze-zu-Spitze-Höhe. Eine größere Amplitude heißt: Das Signal schlägt stärker nach oben und unten aus.

Was ist ein Amplitudenfrequenzgang?

Ein Amplitudenfrequenzgang beschreibt, wie stark ein System Sinussignale je nach Kreisfrequenz verstärkt oder abschwächt. Er gibt für jede das Verhältnis der Ausgangsamplitude zur Eingangsamplitude an und entspricht damit dem Betrag des Frequenzgangs als Funktion von .

Ist der Frequenzgang dasselbe wie der Amplitudengang?

Der Frequenzgang ist nicht dasselbe wie der Amplitudengang, weil der Frequenzgang sowohl Amplitudenänderung als auch Phasenverschiebung enthält. Der Amplitudengang beschreibt nur die Amplitudenänderung in Abhängigkeit von . Die Phaseninformation steckt im Frequenzgang zusätzlich als Phasenwinkel.

Wie bestimmt man den Frequenzgang aus einer Übertragungsfunktion?

Den Frequenzgang bestimmt man aus der Übertragungsfunktion, indem man in einfach einsetzt und so erhält. Konkret: Aus wird . Danach liest man Betrag und Phase aus ab.

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Beschreibung durch den Frequenzgang

Name: Beschreibung durch den Frequenzgang
Uploaded: 2026-06-18T06:30:20Z
Duration: 2 min 38 s
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Wichtige Inhalte in diesem Video

Systembeschreibung im Frequenzbereich

(00:12)

Ausgangssignal und Frequenzgang

(01:12)

Frequenzgang im Bildbereich

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Inhaltsübersicht

Systembeschreibung im Frequenzbereich

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(00:12)

Nachdem du Systeme bereits durch Blockschaltbilder und Differentialgleichungen beschrieben hast, nimmst du sie jetzt unter einem weiteren Aspekt unter die Lupe. Im sogenannten Frequenzbereich beschreibt man ein System durch den Frequenzgang. Anders als die bisherigen Kennfunktionen, hängt der Frequenzgang jetzt nicht von der Zeit, sondern von der Kreisfrequenz ab!Als Fundament dazu dient dir die Betrachtung sinusförmiger Eingangsgrößen, beziehungsweise Testfunktionen, im Zusammenhang mit deren Antwortfunktionen. Dabei befinden sich die Antwortfunktionen im eingeschwungenen Zustand. Das Anlaufen lassen wir also beiseite. Schwingungen, die eine Sinusform besitzen, bezeichnet man als harmonisch.

Und genau so ein harmonisches Signal nimmst Du her, um ein System anzuregen. Das lässt sich in komplexer Schreibweise ausdrücken durch:

$u\left(t\right)=u_0\times$ $e^{j\omega t}$

${u}_0$ nennt man komplexe Amplitude und ω ist die Kreisfrequenz.

Ausgangssignal und Frequenzgang

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(01:12)

Als Reaktion des Systems nach der Eingabe und dem Einschwingen eines solchen u(t) erhält man ebenfalls ein harmonisches Signal. Im Vergleich zum Eingangssignal ist dieses allerdings um die Phasendifferenz φ(ω) verschoben.
Für das Ausgangssignal y(t) lautet die komplexe Schreibweise:

$y\left(t\right)=A\ \left(\omega\right)\times u_0\times e^{(\omega t+\varphi(\omega))}$

Ausgangssignal Frequenzgang Beschreibung — Ausgangssignal y(t)

A (ω) ist das Verhältnis der Aus- und Eingangsamplituden. Nachdem wir Ein- und Ausgangsschreibweisen geklärt haben, definieren wir den Frequenzgang G(jω):

$G\left(j\omega\right)=A\left(\omega\right)\times e^{j\varphi\left(\omega\right)}$

Damit gilt für den Systemausgang y(t) nach einer Anregung u(t) mit einem harmonischen Signal:

$y\left(t\right)=G\left(j\omega\right)\times u\left(t\right)$

Studyflix vernetzt: Hier ein Video aus einem anderen Bereich

Frequenzgang im Bildbereich

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(01:38)

Diese Zusammenhänge haben wir gerade im Zeitbereich aufgestellt. Möchten wir den Frequenzgang im Bildbereich bestimmen, so ist dies anhand der Übertragungsfunktion G(s) möglich, die dir bereits in unserer Übung zum PT2-Glied begegnet ist. Dafür ersetzt man das s in der Übertragungsfunktion durch jω.

$G\left(j\omega\right)=G\left(s\right)|_{s=j\omega}$

Mit diesen Formeln hast Du gleich eine Menge Handwerkszeug erlernt, das dich durch vielen Bereiche der Regelungstechnik begleiten wird.

Beschreibung durch den Frequenzgang — häufigste Fragen

(ausklappen)

Was bedeutet Amplitude einfach erklärt?

Amplitude bedeutet die maximale Auslenkung eines schwingenden Signals von seiner Mittellage. Bei einem Sinus ist das der Abstand von der Nulllinie bis zum Spitzenwert, nicht die gesamte Spitze-zu-Spitze-Höhe. Eine größere Amplitude heißt: Das Signal schlägt stärker nach oben und unten aus.
Was ist ein Amplitudenfrequenzgang?

Ein Amplitudenfrequenzgang beschreibt, wie stark ein System Sinussignale je nach Kreisfrequenz $\omega$ verstärkt oder abschwächt. Er gibt für jede $\omega$ das Verhältnis der Ausgangsamplitude zur Eingangsamplitude an und entspricht damit dem Betrag des Frequenzgangs als Funktion von $\omega$ .
Ist der Frequenzgang dasselbe wie der Amplitudengang?

Der Frequenzgang ist nicht dasselbe wie der Amplitudengang, weil der Frequenzgang sowohl Amplitudenänderung als auch Phasenverschiebung enthält. Der Amplitudengang beschreibt nur die Amplitudenänderung in Abhängigkeit von $\omega$ . Die Phaseninformation steckt im Frequenzgang zusätzlich als Phasenwinkel.
Wie bestimmt man den Frequenzgang aus einer Übertragungsfunktion?

Den Frequenzgang bestimmt man aus der Übertragungsfunktion, indem man in einfach $s=j\omega$ einsetzt und so $G(j\omega)$ erhält. Konkret: Aus $G(s)=\frac{1}{1+sT}$ wird $G(j\omega)=\frac{1}{1+j\omega T}$ . Danach liest man Betrag und Phase aus $G(j\omega)$ ab.

Systemtheorie verstehen

Die Beschreibung durch den Frequenzgang gehört zur Systemtheorie und ist wichtig für das Verhalten technischer Systeme. Wer sich mit Systemtheorie beschäftigt, betrachtet Eingangs und Ausgangssignale und vergleicht Zeitbereich, Bildbereich und Frequenzbereich. So wird klar, wie ein System auf verschiedene Signale reagiert und wie Übertragungsfunktion und Frequenzgang zusammenhängen. Im Informatikbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.

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