Dimensionierung Antialiasing-Filter

Dito. Und das gute ist, es ist noch nicht einmal auf 32bit beschränkt. Der

32bit-gcc kann nämlich auch 64bit-Code erzeugen (mit dem Schalter -m64). Ich habe das noch nicht mit der mingw- oder cygwin-Variante ausprobiert, aber ich sehe keinen Grund, warum dieser Schalter dort nicht funktionieren sollte.

Viele Grüße,

Georg

Winfried Salomon schrieb:

Hab auch noch mal rumsimuliert. In der Tat sieht das nicht so gut aus. Gute Daten gibt es erst mit schnellen Opamps, obwohl mir der Grund noch nicht klar ist. Der Vorteil des dreipoligen Filters ist, dass die erste Stufe eine passive R/C Stufe ist.

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mfg Rolf Bombach

Joerg schrieb:

BSIM3 Homepage schreibt: : SIM3 is a physics-based, accurate, scalable, robustic and predictive : MOSFET SPICE model for circuit simulation and CMOS technology development.

"Robustic" ...und wieder mal haben die Marketinleute ein neues Wort "creiert".

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mfg Rolf Bombach

Georg Baum schrieb:

Nur unterstützt die GCC immer noch anscheinend keine Binaries für Windows auf x86-64. Immerhin wird offenbar dran gearbeitet.

CU Christian

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Christian Zietz  -  CHZ-Soft  -  czietz (at) gmx.net
WWW: http://www.chzsoft.com.ar/
PGP/GnuPG-Key-ID: 0x6DA025CA

Hallo Rolf,

Das koennen sie bei Euch auch. Ich weiss nur nicht mehr, in welcher Werbung dieses Wort vorkam: Unkaputtbar.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Hallo Rolf,

Bei 100MHz baut man Filter ueblicherweise auch mit Spulen.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Rolf,

Rolf_Bombach schrieb:

habe es mir grade nochmal mit EL5166 angesehen, ohne es besonders zu optimieren. Da sieht es bis ca. 400 MHz auf den 1. Blick noch gut aus, danach fällt die Verstärkung kaum noch ab, auch hier ist die Sperrdämpfung kaum besser als mit Transistoren, vielleicht 40 dB.

Die Rs und Cs werden dann schon sehr klein, das könnte der Grund sein, warum es mit Transistoren trotz ft=5 GHz nicht besser wird, nur mit relativ großen Rs deutlich oberhalb 100 Ohm wird es genau, aber dann werden die Cs entsprechend klein.

Ob man mit LC-Kettenleitern aber bessere Ergebnisse bekommt, bleibt dahingestellt. IMHO verläßt man da schon allmählich den Bereich für konzentrierte Bauelemente.

mfg. Winfried

Hallo Winfried,

Dann weicht in der Praxis irgendeine Eingangskapazitaet einige pF ab und alles geht ins Broetchen ;-)

Warum? Wir arbeiten auch noch bei 2.45GHz mit Spulen, Kondensatoren, PIN-Dioden und so. Ok, Spulen werden auch schon mal per Leiterbahn realisiert, oft um noch einige Cents herauszuknirzen.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Joerg,

Joerg schrieb:

die Empfindlichkeit gegenüber C-Toleranzen scheint nicht so groß zu sein, ich vermute, die Impedanzen am Transistor liegen ungünstig.

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In dem Bereich fehlt mir die Erfahrung, hier hätte ich schon Stripline-Techniken vermutet. Wir hatten mal einen 13-poligen LC-Tiefpaß untersucht bei fg=30 MHz. Da gab es erhebliche Probleme mit der Güte der Ls und die ganzen Eigenschaften waren schon stark aufbauabhängig. Auch die Sperrdämpfung war problematisch, na ja, 13. Ordnung ist aber auch sehr hoch.

mfg. Winfried

Hallo Winfried,

30MHz mache ich meist noch mit Kernen. Darueber sind es allerdings Luftspulen und dann kommt es schon stark auf Korrosion, Lage und in der Naehe befindliche andere Gegenstaende an.

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Gruesse, Joerg

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Man sagt immer, OpAmps hätten riesige Eingangsimpedanz, Ausgangsimpedanz von 0 usw. Das ist aber alles nur halbwegs wahr, wenn man genügend Verstärkungsüberschuss für die Gegenkopplung hat. Schleifenverstärkung von 5 ist aber nicht unendlich.

Und Transitfrequenz bedeutet nur, dass dort kein Gain mehr ist.

Rechne das Filter mal mit LTspice nach, aber mit Parasitics. D.h. 4 nH in Serie mit jedem Kondensator und noch ein nH für's Via. Dann wirst Du schon sehen, wo die Sperrdämpfung bleibt. ;-)

Und normale 1812-artige Spulen "reden miteinander", auch über 2 cm Distanz.

Gruß, Gerhard

Hallo Joerg,

es waren Ferritkerne, wobei das Hauptproblem die schlechte Güte war. Dabei hätte ich gerade bei Ferrit bessere Güte vermutet wegen der geringen Windungszahl. Es war dann so, daß SMD-Typen besonders schlecht waren, vielleicht zu dünner Draht. Ich konnte aber noch geeignete finden, nur die Mehrzahl der angebotenen Spulen war einfach schlecht.

mfg. Winfried

Hallo Winfried,

Ferrit eignet sich da oben nach meiner Erfahrung eher fuer Uebertrager. Sieh Dir einmal die HF Kernmaterialien bei Amidon an. Wenn Ihr so etwas oefter macht, lohnt es sich, ein Sortiment zusammenzusuchen. Das hatte ich bei etlichen Kunden getan, wo jetzt je eine "Toroid Grab Box" steht. In der Hoffnung, dass die Ingenieure die nicht farbmarkierten Kerne immer schoen in das richtige Kaeschtle zuruecklegen ....

Zum Thema Ferrit waere noch zu sagen, dass der grosse Markt dafuer die EMV ist. Deshalb sind viele Materialien bewusst verlustreich gehalten. Ahenlich wie beim Stossdaempfer am Auto, wo man es ja auch darauf anlegt, Energie in Waerme und nicht in endloses Wippen umzusetzen.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Gerhard,

Gerhard Hoffmann schrieb:

ich würde auch mal ganz grob sagen, daß bei einer gewünschten Sperrdämpfung von 60 dB die offene Schleifenverstärkung auch in der Gegend von 60dB liegen sollte, wenn man den passiven Einfluß des Netzwerks mal vernachlässigt. Das ist bei 100 oder gar 400 MHz IMHO mit OPs nicht möglich. Der OP mit der höchsten Transitfrequenz, den ich hier gerade mal finden konnte, war der EL5166 mit 1.4 GHz, allerdings current feedback, der erreicht bei 400 MHz noch -40 dB.

Simuliert hatte ich das schon, aber so einfach war das leider nicht. Ist schon etwas her und eine Geschichte für sich. Eigentlich war das ein Antialias- bzw. Rekonstuktions-TP in einem sehr teuren FPGA-Entwicklungssystem, Namen nenne ich lieber nicht. Die Leute kannten sich wohl nur mit digitalen Sachen aus, aber damit nicht, das Filter war jedenfalls in jeder Hinsicht eine Katastrophe. Die Simulation lieferte jedoch einen bilderbuchartigen Verlauf in Richtung Tschebyscheff. Ich nehme an, die haben einfach die Werte aus einer Tabelle genommen und blind ohne Nachmessen auf die Platine gesetzt.

Sowas ist schnell gemacht, ich habe kürzlich mal einige Zeilen für eine Rekursion von Transformationstiefpässen für Tschebyscheff (oder Butterworth) in Matlab programmiert, falls es jemanden interessiert.

Jedenfalls haben wir den TP selbst versucht zu verbessern, ich konnte die geringe Güte der SMD-Ls als Ursache ausmachen. Ich habe dann noch ein Programm geschrieben, um diese Filterfunktion unter Berücksichtigung sehr schlechter Güten zu approximieren. Das geht bis zu einem gewissen Grad, fals man eine Durchgangsdämpfung in Kauf nimmt. Interessanterweise haben sich Legendre-Polynome als besonders günstig realisierbar bei schlechten Güten erwiesen, bei denen ist die Welligkeit dann nicht konstant. Das wurde aber nicht in die Praxis umgesetzt, hatte es nur als Lösungsweg vorgeschlagen, blieb Theorie.

Glaube mit der Modellierung dar Ls inklusive Skineffekt hatte ich die größten Probleme.

Ja, dieses Problem habe ich auch gehabt, deshalb auch meine Skepsis, daß sowas mal "eben" aufzubauen sei. Es wurden Abschirmungen versucht.

mfg. Winfried

Hallo Winfried,

Sieh Dir einmal die Texas THS Serie an, da gibt es schnelleres. Allerdings sind Opamps fuer so einen Job Murks.

Fuer den Umsatz in die Praxis ist es sinnvoll, mindestens einen Funkamateur mit an Bord zu haben. Leider wurden wir frueher an Aachener Instituten oft als "Bastler" verschmaeht. Was ein Unsinn. Es sollte aber jemand sein, der bereits GHz Geschichten selbst gebaut hat.

-> Luftspulen, bei etlichen hundert MHz dann Resonanzleitungen.

Ein Blick in einen UHF Tuner, der mindestens 40 Jahre alt ist, ist hier sehr lehrreich. So ziemlich alles nach den 70ern kann man in Sachen Selektivitaet und Dynamikbereich in der Pfeife rauchen, taugt nicht. Und ja, fuer richtig scharfe UHF Sachen ist es ratsam, eine Tube Metallpolitur in der Schublade zu haben. Meine ging zuneige und dann fiel mir ein Stein vom Herzen, als ich in einem Kitchen Store zwei grosse Tuben von Wenol fand. Sind jetzt meine :-D

BTW, fuer enge Bandfilter und solche Sachen da oben gibt es noch ganz andere Tricks, doch das wuerde hier zu weit fuehren. Simulieren kann man das alles allerdings kaum.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Joerg,

es waren sogar nur -30 dB. Habe mal den THS3202 probiert, dessen Daten sehen etwas optimistischer aus, nur ist das Resultat kaum nennenswert besser. Vielleicht wäre hier BUF602 sinnvoller, nur geben die kein Simulationsmodell an. Mit einem einzigen Transistor als Emitterfolger sieht das auch nicht schlechter aus.

[.....]

Solche Leute sind weit und breit nicht zu sehen, ich kannte mal welche. In meinem Studium hatte ich mal mit einem geübt, der hat sich Abschirmungen für seine UHF-Schaltungen aus dem Blech von Kaffeesahnedosen zurechtgeschnippelt. Die Leute die ich jetzt sehe, können alle virtuos mit dem Computer spielen und fühlen sich auch nicht durch die Aufmachung aktueller Software behindert wie ich.

Es ist auch erstaunlich, wie der Typus sich über der Zeit verändert, nicht mehr die Tüftler sind in der Mehrzahl, sondern Hektiker, die rasend schnell alles Mögliche durchspielen, bis sie einen Treffer gelandet haben. Natürlich bimmelt bei denen pausenlos das Handy.

Ja, die kenne ich noch von _ganz_ früher ;-), da traute ich mich nicht was zu verbiegen :-).

Damit haben sich die Leute in der Höchstfrequenztechnik beschäftigt, der Lehrstuhl ist im Moment verwaist, mal sehen was dann kommt. Ich hatte damals mit einem Doktoranden über mein Problem diskutiert und er wußte sehr wohl, daß die Güte das entscheidende Kriterium ist. Die hatten allerdings was mit Supraleitung gemacht und immer Kessel mit flüssigem Stickstoff angeschleppt.

mfg. Winfried

Hallo Joerg,

Es ging ja um ein fertig gekauftes Antialias-Filter 13. Ordnung bei mir. Die Verbesserung war möglich, aber mit viel Aufwand verbunden. Ich kennen keinen, der da know how hätte. Sowas müßte dann gekauft werden oder als Auftrag vergeben werden, der teuer wird. Das bleibt an mir hängen, da gibt's sonst keinen mehr, aber es kommt selten vor. Spulen Selberwickeln hab ich früher für Schaltnetzteile gemacht, ist auch schon ewig her.

Das Problem tritt wohl überall auf ;-).

Man muß sich die Datenblätter anschauen, da sollte die Güte über der Frequenz drinstehen, sonst kann man's gleich vergessen.

mfg. Winfried

Hallo Winfried,

Bei Euch gibt es doch die huebschen BFG Taschenraketen von Infineon. Bei uns ist das schwieriger, weil deren Marketing IMHO nicht taugt. So nehmen die Leute hier oft MMIC von Firmen wie Sirenza und Hittite.

Ich hatte unbeschreibliches Glueck: Vom Opa eine grosse Rolle Kupferblech bekommen. Das sah professioneller aus, weil hinterher nicht irgendwo "Bahlsen" auf dem Gebilde stand.

Es gibt sie aber gelegentlich doch noch. Der Ingenieur eines neuen Kunden aus Europa war letztens hier. Mindestens 15 Jahre juenger als ich, aber der hat diskrete Schaltungstechnik voll drauf. Das ist sehr angenehm, da muss ich nicht alles von Grund auf erklaeren und so wird das fuer diesen Kunden auch billiger. Er hat uebrigens auch so ziemlich alle Preise fuer die gaengigen Dioden, Transistoren und so im Kopf, so wie ich es muss. Das hatte ich bislang nur in Asien und Amerika erlebt.

Das ging auch kaum, hoechstens mit Abflexen. Die hatten versilberte Gehaeuse von ueber 1mm Wandstaerke. Mann, was habe ich in deren Laengskammern alles gebaut. Mein einziges Problem war der endliche Vorrat dieser Tuner, danach kam technologisch nur noch Murks. Ich hatte einige "moderne" Tuner ausprobiert, wollte einen Spektrumanalysator damit bauen. Ich habe sie dann weggeworfen.

Das geht auch ohne Bestellung bei Linde, ist aber beim Jungvolk so gut wie vergessen bzw. sie verstehen es einfach nicht mehr: Q-Multiplier. Da hast Du einen Schwingkreis und der dranhaengende Verstaerker wird per kontrollierter Rueckkopplung bis nahe an die Grenze zur Oszillation gebracht. Je naeher, desto schmalbandiger wird das. Frueher hat man damit steilflankige ZF Filter fuer den schmalen Geldbeutel gezaubert, doch das geht bei sauberem Aufbau auch auf anderen Frequenzen.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Joerg,

an der Transitfrequenz scheint es nicht zu liegen, einfache Emitterfolger habe da wohl Grenzen, vermutlich die Impedanzen. Weiß nicht, ob mit einem Gegenkopplungskonzept da mehr rauszuholen ist, aber da könnte wieder die Stabilität problematisch sein.

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Aus meiner Sicht ist das sehr selten geworden, die Leute kommen in der Mehrheit von der Schule ohne Vorkenntnisse und holen sich so schnell wie möglich die Scheine. Vielleicht liegt es auch daran, daß ich viel mit IT-Leuten zu tun habe, die Etechniker sind mittlerweile in der Minderheit.

Aber andernseits können solche leute, wie Du sie oben beschreibst, kaum von den Hochschulen kommen, denn das lernt man nur im Beruf. Es spiegelt sich da vielleicht eher wider, was Ingenieure im Beruf für Erfahrungen sammeln. Ich habe auch schon mal mitbekommen, daß es schwer geworden ist Leute zu finden, die wirklich was "zum Laufen" kriegen können, glaube das wurde bei einem Treffen von Firmenvertretern von Siemens oder National Semiconductors mal gesagt. Die Gründe überschaue ich nicht so recht.

So weit bin ich dann damals doch nicht gekommen, das war so der Bereich von Funkamateuren. Das wollte ich zwar auch mal machen, bin aber nicht mehr dazu gekommen. Als ich mein Studium begann, traf ich auf solche Leute und andere, die sich z.B. Computer selber bauen wollten. Glaube das sieht heute ganz anders aus, heute gibt's auch nur noch Wegwerfprodukte.

Na ja, die Leute von der Höchstfrequenztechnik machen wohl eher _nicht_ Schaltungstechnik, oder wenn, dann eher am Rande, denke ich mir. Das mit dem Stickstoff könnte für die supraleitenden Antennen gewesen sein, die ins Weltall geschossen werden sollten, oder vielleicht sogar worden sind. Auf einer Ausstellung haben die mal den Vorteil des S/N demonstriert an einem Modellempfänger.

Das was Du beschreibst, erinnert mich an Begriffe wie "Reflex-Audion", da wurde die Rückkopplung zum Entdämpfen des Schwingkreises bis kurz vorm Schwingen eingestellt und die Trennschärfe deutlich erhöht :-). Das wird wohl heute keiner mehr kennen, glaube das war vor 80 Jahren mal Stand der Technik :-).

mfg. Winfried