Anti-Aliasing Tiefpass

Hi,

für eine Audio Recording Anwendung (in etwa wie AVR335) such ich nach einer Möglichkeit das Signal vor dem Samplen Tiefpass zu filtern. In der Application Note wird dazu ein passives RC-Netzwerk 1. Ordnung genommen und dann einfach 5fach überabgetastet. Am Ausgang ist dann ein Filter höherer Ordnung. Da ich das Gerät aber nur zum Aufzeichen verwenden würde und um den Speicherplatz besser auszunutzen würde ich eigentlich lieber ein aktiven Filter höherer Ordnung verwenden und dann nur mit 8kHz abtasten. Ich hätte eigentlich erwartet, dass es für so einen relativ häufigen Anwendungsfall eine Menge integrierter Bausteine gibt, die auf ein Stopband ab 4kHz optimiert sind mit 3.3V SingleSupply auskommen können. Das beste was ich gefunden habe sind Switched-Capacitor Filter die so bei 4V losgehen. (z.B. LMF100 von NSC). Wie wird diese Filterung den üblicherweise gemacht? Mit Extra Spannungsversorgung für den analogen Bereich? Diskreter oder integrierter Aufbau? Da Einzelstücke sind Kosten eher nebensächlich.

gruss nicholas

nicholas

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Nicholas Preyß
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"Nicholas Preyß"

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Ferdinand Stutenbecker

Sprache oder Musik ?

PCM-Codecs in SC-Technik gibts seit Ende 70er Jahre. Die Oldtimer in DIL ( gibts bei ebay.com jede Menge, habe auch noch welche ) brauchen allerdings +/-5V und wollen Daten seriell mit

64kBit/sec. Passen aber für für SPI im Controller Nächste Macke: sie haben log-Kennlinie. Beschaltung und Linearisierung wäre beschrieben in
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Heft 11 ( kostenpflichtig, aber da:

sollte das ja kein Problem sein. ) In dem Heft ist auch eine billigere Alternative beschrieben:

16kBit CVSD in Software und den 8-10 Bit Wandler im Controller verwenden. Sprachqualität natürlich rauschiger als 64kBit PCM. CVSD sampelt aber mit 16kBit und ist vom Prinzip her weniger auf gutes Aliasing-Filter angewiesen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Nicholas Preyß schrieb:

Du kannst doch überabtasten und im AVR einen digitalen Filter implementieren um das Signal auf 4khz Bandbreite/8khz Abtastrate zu beschränken. Im AVR223 gibt es ein paar Infos zu digitalen Filtern im AVR.

Jan

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Jan Lucas

Sprache aber womöglich mit Hintergrundgeräuschen.

Mit zusätzlichem Dual-Supply in der Grössenordnung könnte ich den Filter ja auch diskret bauen bzw. ein switched-capacitor filter ICs nehmen die haetten auch den Vorteil dass der AVR gleich den Takt generieren könnte.

Ich würde um die Komplexität niedrig zu halten gerne den ADC in dem sowieso verwendeten AVR benutzen. Deshalb war ich eher auf der Suche nach einem reinen Filter, aber das scheint kein Markt zu haben.

nicholas

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Nicholas Preyß

Puuh, das will man nicht wirklich - 12kbit/sec Delta-Modulation über Funk per FSK...argl, ist das schlecht :) Ja, man versteht was...meistens...das wars aber auch schon.

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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Im Heft: -5V mit ICL7660 gemacht. Braucht aber noch ein 74HC IC und einen passenden Quarz. Vorteil von PCM-Codec für Sprache daß es wegen der quasi 12 Bit Auflösung wegen log-Kennlinie und der Filter gute Qualität macht.

Wenn man nicht den TI-Musterservice plündern will die +/-5V Oldtimer sind leicht zu haben:

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Via Musterservice kann man natürlich auch 3V und 5V Typen nehmen, das sind aber Exoten:

http://209.85.135.104/search?q=cache:ogbTR-WJWgEJ:category.alldatasheet.com/datasheet-pdf/category/pcm.html+CODEC+COMBO+PCM+3V&hl=de&gl=de&ct=clnk&cd=2

Bezogen auf Filter mit Steilheiheit wie PCM: es gab sie für PCM-Codecs vor 1980 als RC-Filter in Hybridtechnik. Aber mit Abgleich der passiven Bauteile, wenn auch damals noch nicht mit Laser sondern eher Fräse. Heute gäbe es Quad-OPs mit engtolerierten Kerkos für statevariabel-Filter von TI/Burr-Brown UAF42 usw. sodaß man nur noch engtolerierte Widerstände braucht. Trotzdem kein Zuckerschlecken.

Man müsste zusehen, daß es synchron zum Sampletakt läuft: SC macht am Ausgang Spikes.

Dafür eignet sich CVSD wenns um record/playbeck geht. Jedoch:

Wenn man PCM-Format haben muß, z.B. für Spracherkennungsystem oder sowas ist PCM-Codec besser ( Bei Spracherkennungsystem sollte man allerdings nicht bei 4kHz abschneiden wollen ). Die log-Kennlinie kriegt man im Empfänger mit 2x 256 byte Tabelle auf

16 Bit linear.

MfG JRD

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Rafael Deliano

16kBit: NATO/STANAG Standard seit den 70ern, muß also wohl verwendbar sein. Wer mehr will: 32kBit machen die meisten 8 Bit Controller noch in Software. Bluetooth CVSD mit 64kBit machte mein 68HC908AP32 nichtmehr. Der SpaceShuttle ADM mit 24 bzw. 32kBit braucht besonders wenig Rechenleistung klingt aber nicht besser als 16kBit. Alles im Heft beschrieben.

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Nicholas Preyß" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@tardis-a03.ee.ethz.ch...

Hello Nicholas,

Bei Maxim gibt es durchaus auch SC-Filter für 3V Betriebsspannung.

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Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

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So etwas ähnliches habe ich vor einiger Zeit von einer USRobotics-ISDN-Karte mit Line-Interface für Analogtelefon heruntergekratzt. Hatte für einen ganz kurzen Augenblick in Erwägung gezogen, ein USB-Line-Interface für Skype&Co damit zu basteln, diese Idee dann aber ganz schnell wieder verworfen. War übrigens ein NatSemi-Baustein.

Gruß Henning

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Henning Paul

Die von TI passen mir Versorgungstechnisch ganz gut ins Konzept auch wenn ein ganzer PCM Codec ziemlich overkill ist. Ich hab mal Muster geordert.

nicholas

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Nicholas Preyß

Ich weiß, kenne das Zeug, ist einen kleinen Tick besser, klar, ist ja etwas schneller. Das, was ich meine, ist Regierungsstandard in den USA seit den 70ern und auch hierzulande bei, äähm, gewissen Stellen im Einsatz.

Viele Grüße

Ralph.

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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Hallo Nicholas,

Soso, auch wieder aktiv und fleissig im neuen Jahr. Vielleicht treffen wir uns wiedermal im Foyer oder in der "Gorillabar"... :-)))

Es gibt einiges mehr in Sachen SC-Tiefpassfilter als das was Du gefunden hast. Geheimtipp sind die Firmen MAXIM und LINEAR-TECHNOLOGY. Ich kenne vor allem die MAXIM-SC-Tiefpassfilter, wie MAX293 und MAX294. Das sind sehr steile Tschebyscheff-TP-Filter mit einer Grenzfrequenzsteilheit in der Groessenordnung von 100 dB/Oktave. Das Problem ist natuerlich die Laufzeitnichtlinearitaet, die besonders stark in der Naehe der Grenzfrequenz in Erscheinung tritt. Es kommt hierbei halt ganz auf die Anwendung an...

Interessant ist auch der MAX280, der identisch ist mit LTC1062, ein SC-TP-Filter 5. Ordnung. Der ganz grosse Vorteil dieses Bausteins ist, dass die ganze Filterschaltung DC-Offsetfrei realisiert werden kann. Wie das geht, zeigt das Datenblatt. Man kann dieses IC auch ganz leicht zu einem Notch-Filter "vergewaltigen" und wie das geht, zeigt ein Elektronik-Minikurs von mir (ausgehend von einer LTC-Application-Note):

"50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik (Teil 1)"

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(Weitere Links zu SC-Filter-Themen am Schluss...)

SC-Filter sind eine schoene Sache, ausser man will mit 3.3 VDC speisen. Da habe ich bisher noch keine ICs gefunden, obwohl SC-Filter bei solch niedrigen Spannungen in IC-Designs implementiert werden. Machbar ist das also!

Du wirst bestimmt noch die ASF-Vorlesung (ASF = Analoge Signalverarbeitung und Filterung) von Hanspeter Schmid besuchen, wo dies an einem Vormittag oder mehr thematisiert wird und ich eine praktische SC-Filter-Demo veranstalte, wie jedes Sommersemester. Mehr dazu in:

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Ich empfehle Dir einfach mal die weiteren Links zu den SC-Filterschaltungen (weiter oben angedeutet) zu lesen. Vielleicht nuetzt es Dir etwas...

Gruss und ein gutes neues Jahr, Thomas

--
Meine Elektronik-Minikurse in:
   http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/
(Aendere "akz" mit "isi" in der Mailadresse fuer Replay!) 
*** 'de.sci.electronics' wurde am 07.02.2006 12 Jahre alt! ***
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Thomas Schaerer

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