Grenzfrequenz

Elektrotechnik

In der Nachrichtentechnik ist die Grenzfrequenz, Übergangsfrequenz oder Eckfrequenz f_c (engl: c = cutoff frequency) die Frequenz, bei der die Signalamplitude (Spannung) oder die Modulationsamplitude einen bestimmten Wert unterschreitet.

Die Grenzfrequenz einer elektronischen Schaltung (z.B. Verstärker, Filter) ist diejenige Frequenz, bei der eine Ausgangsgröße auf einen Wert von 3 Dezibel unter den Bezugswert gesunken ist. Das sind 70,7 % (oder das $1/{\sqrt {2}}$-fache) der Spannung oder genau die halbe Leistung im Vergleich zum Durchlassbereich. Der Einsatzbereich der Schaltung ist durch die Grenzfrequenz nach oben und unten beschränkt. Er wird Übertragungsbereich genannt. Die untere Grenzfrequenz ist dabei die Untergrenze des Frequenzbandes; die obere Grenzfrequenz ist die Obergrenze des Frequenzbandes.

In der Physik wird anstatt der Grenzfrequenz f_c gern die Grenz-Kreisfrequenz ω_c = 2 · $\pi$ · f_c gewählt. In einigen technischen Anwendungen, wie z.B. bei der Emphasis ist es üblich anstatt der Grenzfrequenz die Zeitkonstante $\tau$ = R · C = 1 / ω_c = 1 / (2 $\pi$ · f_c), anzugeben.

Quantenphysik

In der Quantenphysik bezieht sich die Grenzfrequenz auf den Photoeffekt. Lichtquanten deren Frequenz unter dieser Grenzfrequenz liegt haben nicht mehr genug Energie $E=\hbar \cdot {f}$, um Elektronen aus der Atomhülle zu entfernen.

Siehe auch

Bandbreite, Mittenfrequenz, Bandspreiztechnik,