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2024-12-05T12:30:37Z

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Die '''Flankensteilheit''' ist in der [[Elektronik]] und [[Messtechnik]] entweder
* die Steilheit der Bereichsenden von [[Filter (Elektronik)|Filtern]] wie [[Tiefensperre]] (Hochpass), [[Höhensperre]] (Tiefpass), [[Bandsperre]] oder [[Bandpass]], ausgedrückt in [[Dezibel]] pro [[Oktave]] (dB/Okt) (Flankensteilheit im [[Frequenzraum|Frequenzbereich]])
oder
* die Steilheit ([[Spannungsanstiegsgeschwindigkeit]]) der [[Signalflanke]]n eines [[Rechteckschwingung|Rechteck]]- oder Schaltsignales, angegeben beispielsweise in [[Volt]] pro [[Mikrosekunde]] (V/µs) (Flankensteilheit im [[Zeitbereich]]).

== Flankensteilheit von Filtern ==
Der [[Frequenzgang (System)|Frequenzgang]] eines Filters – gleich welcher Bauart – wird durch den [[Durchlassbereich]] und den Sperrbereich bestimmt. Wie aus der Bezeichnung hervorgeht, sollen alle Frequenzen innerhalb des Durchlassbereichs möglichst ungedämpft übertragen werden. Die [[Dämpfung]] innerhalb des Sperrbereichs kann jedoch nicht plötzlich mit der [[Grenzfrequenz]] erfolgen, für die der Filter berechnet ist, sondern setzt erst allmählich ein. Auf diese Weise entsteht eine Durchlasskurve, die im Durchlassbereich möglichst geradlinig ist und zum Sperrbereich hin mehr oder weniger steil abfällt. Weit verbreitet sind Filter mit 6 dB/Okt., 12 dB/Okt., 18 dB/Okt. und 24 dB/Okt.

Besonders gerade Durchlassbereiche und steile Filterflanken lassen sich mit [[Quarzfilter|Quarz-]] und Oberflächenwellenfiltern ([[AOW-Filter]]n) erreichen.

Bei typischen [[Präsenzfilter|Präsenz-]] und [[Absenzfilter]]n mit Parallel- oder Serien-[[Resonanzkreis]]en gilt nicht die Flankensteilheit, sondern allein die [[Filtergüte]].

Die Flankensteilheit in dB/Okt. ist jedoch ''nicht allein'' in den Gütefaktor ''Q'' oder die [[Bandbreite]] ''B'' umzurechnen, weil es beim Anheben oder Absenken ([[Verstärkungsfaktor|Gain]]) der [[Mittenfrequenz|Center-Frequenz]] keinen konstanten dB/Okt.-Wert geben kann; siehe Weblink unten.

== Flankensteilheit von Rechteck- und Schaltsignalen ==
Die Flankensteilheit von Signalen kann aufgrund der endlichen [[Grenzfrequenz]] der Schaltelemente und Übertragungsglieder nicht unendlich hoch sein. Sie kann sich auch aufgrund von [[Dispersion (Physik)|Dispersion]] entlang langer Leitungen (Lichtleitkabel, isolierte Kupferkabel) oder durch [[Tiefpass|Tiefpässe]] verringern.

In vielen Fällen soll sie jedoch besonders hoch sein oder bleiben, etwa um [[Schaltverluste]] zu verringern und den unzulässigen („verbotenen“) Bereich von Digitalschaltungen möglichst schnell zu überstreichen oder eine maximale Datenrate zu gewährleisten; siehe [[Anstiegs- und Abfallzeit]].

Viele elektronische Schaltungen, wie beispielsweise [[Flipflop]]s, funktionieren nur mit ausreichender Flankensteilheit der Steuerimpulse ordnungsgemäß. Diese lässt sich durch [[Schmitt-Trigger]] erhöhen.

Besonders hohe Flankensteilheiten führen jedoch auch zu besonders hohen Störaussendungen, da dann im [[Frequenzspektrum]] eines Signalsprunges besonders hohe Frequenzen auftreten, die stärker induktiv oder kapazitiv „koppeln“, d. h. sich von einer Signalleitung auf eine andere übertragen können.

Daher muss oft ein Kompromiss zwischen geringen Schaltverlusten und geringen Störaussendungen getroffen werden, etwa bei der Ansteuerung von Schalttransistoren in [[Schaltnetzteil]]en.

== Literatur ==
*[[Michael Dickreiter]], Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr (Hrsg.), "Handbuch der Tonstudiotechnik", 8., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2 Bände, Verlag: Walter de Gruyter, Berlin/Boston, 2014, ISBN 978-3-11-028978-7 oder e-ISBN 978-3-11-031650-6

== Weblinks ==
*[http://www.sengpielaudio.com/Flankensteilheit.pdf Die Flankensteilheit hat keine Beziehung zum Gütefaktor (Q-Faktor) eines Filters] (PDF-Datei; 108 kB)

[[Kategorie:Elektronische Schaltungstechnik]]
[[Kategorie:Tonbearbeitung]]
[[Kategorie:Übertragungstechnik]]
[[Kategorie:Digitaltechnik]]

Flankensteilheit - Versionsgeschichte

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