Hoch oder niederohmig

Markus schrieb:

Hallo,

Opampausgänge sind in de Regel niederohmig - so auch hier. Man benötigt also keinen Spannungsfolger.

Was soll das Hintereinanderschalten mehrerer solcher Tiefpässe bewirken? Für ein Filter höherer Ordnung muss man das ganze Filter individuell berechnen, einfache Hintereinanderschaltung reicht da i.A. nicht aus.

Bernd Mayer

"Bernd Mayer"

Ich befürchte das war jetzt ein Schnellschuss von dir.

Bei dem Tiefpass handelt es sich um die sogenannte Sallen Key Struktur.

Eine Belastung durch einen weiteren Tiefpass hat zwangsläufig Auswirkungen auf den vorangehenden Tiefpass. Die Frage ist nur, wie groß die Auswirkungen sind. Ob ein Spannungsfolger dazwischen notwendig ist oder nicht.

Falls du eine andere analoge Möglichkeit sieht alles oberhalb von ca. 35Hz wegzuschneiden, bin ich für alle Vorschläge offen. Mir geht es bei diesem Tiefpass lediglich darum den 50Hz Brumm wegzufiltern. Das Wichtigste ist die Steilheit des Filters.

MfG,

Markus

Markus schrieb:

Analog, ärgerlich: Wenn du digital geschrieben hättest, hätte ich eine DFT vorgeschlagen.

Gruß, Johannes

Markus schrieb:

Hallo,

den Einfluss den ein Spannungsfolger hat lässt sich ja einfach austesten: einfach mal dazwischenschalten, Opamps kosten ja nicht die Welt.

Die Steilheit ist bei Filtern meistens wichtig und "alles" rauszufiltern geht in der Praxis nicht. Um ein Filter zu berechnen sind genauere Spezifikationen nötig. Wenn man die hat kann man in Tabellen nachsehen was man braucht und dann ein passendes Filter berechnen und bauen.

Siehe Filtertabelle

Bernd Mayer

Markusschrieb: "

kann da gut helfen.

mfG Dirk

"Dirk Ruth"

Das Programm ist genial!

Eine Nachfrage hätte ich aber direkt: Was ist der Unterschied zwischen der grünen und der schwarzen Linie im Diagramm. Die schwarze sieht nach der realen Frequenzübertragung aus. Aber was ist die Grüne die bei 0dB beginnt?

MfG,

Markus

Mahlzeit...

Nein, die Frequenz wird 1:1 übertragen...

Der Frequenzgang.

Gruß, Michael.

Hallo Markus,

Was studierst Du noch mal? im wievielten Semester?

Warum sollte der OP-Ausgang in dieser Beschaltung nicht niederohmig sein? Woher hast Du diese Schaltung mit dieser Dimensionierung? Sie erscheint mir gewagt bis falsch. Es gibt bei Filtern eine handliche Designregel: Die hintereinandergeschaltenen RC-Glieder stellen die Pole der Übertragungsfunktion. Diese RC-Glieder sollten einander nicht belasten. Daher nehme man die Widerstände in jeder folgenden Stufe je 2 Zehnerpotenzen höher als zuvor. Damit ist eine Belastung des vorherigen RC minimal. und die theoretischen Rechnungen bleiben gültig. Da in der Praxis die Werte begrenzt sind und 10 MOHM eigentlich keiner wirklich einsetzen will, bleibt eigentlich nur Platz für 2 (Mutige machen auch mal 3) Stufen, dann muss aktiv entkoppelt werden, damit wieder mit handlichen Widerständen gearbeitet werden kann. Wenn man die Verkopplung aber in die Übertragungsformel mit einbezieht, dann kann man selbstverständlich in brauchbarer Näherung auch 5 und mehr RC-Glieder kaskadieren. Die Mathe dazu will aber keiner freiwillig machen ;-) Dazu sind OPs zu billig. Im Zweifel tuts sogar ein Transistor mit einem einzigen Widerständchen.

Marte

Markus schrieb:

Die grüne Linie ist der Frequenzgang, die schwarze die Gruppenlaufzeit.

CU Christian

"Christian Zietz"

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Lol. Mal wieder ein Begriff, den ich trotz Analogtechnikvorlesung noch nie gehört habe. Signallaufzeit wurde das bei uns IMHO genannt.

Hmm... Ich glaube es bleibt mir, so kompliziert wie das alles ist, nichts anderes übrig, als den Frequenzgang des zwei Filter einfach selber einmal zu messen und zu protokollieren. Einmal mit und einmal ohne Buffer. Ist zwar ein gewisser Aufwand aber ich glaube das geht jetzt doch schneller als diese Herumrechnerei immer. Und die Ergebnisse von spice sind meist eh für die Tonne.

MfG,

Markus

die Gruppenlaufzeit ist die Ableitung der Phase nach der Frequenz, eine ideale (abgeschlossene) Leitung hat eine konstante Gruppenlaufzeit und somit keine Verzerrungen im Zeitbereich. Das wird als Maßstab für z.B. Filter genommen oder für Übertragung allgemein.

Bei dem Buffer, den Du in der Sallen-Key-Schaltung verwendest, ist die Ausgangsimpedanz näherungsweise Innenwiderstand des OPs dividiert durch _frequenzabhängige_ Leerlaufverstärkung, wobei man ca. 100 Ohm oder weniger ganz grob für den OP-Ausgang schätzen könnte. Der Open Loop Frequenzgang des OP steht im Datenblatt.

Die Spice-Modelle von z.B. PMI (Analog Devices) oder Burr-Brown sind sehr gut, aber anfällig für Konvergenzprobleme. Sehr viele Modelle sind IMHO wirklich zu einfach gehalten und ungenau. Ansonsten simuliert SPICE genau das, was im Modell enthalten ist.

mfg. Winfried

"Winfried Salomon"

(abgeschlossene) Leitung hat eine konstante

Maßstab für z.B. Filter genommen oder für Übertragung

gut. Ich sage dazu jetzt trotzdem mal Signallaufzeit ;-)

Wenn es wirklich nur die Phasenverschiebung/Laufzeit abhängig von der Frequenz ist, heißt das dass man die Verzerrungen mit einer diskreten Fourier-Tr. näherungsweise korrigieren kann, wenn man die "Signallaufzeitfunktion" aufgenommen hat? Oder mache ich da jetzt einen Denkfehler.

MfG,

Markus

Das ist aber etwas ganz Anderes.

Hallo Markus,

Nennt sich dann Ignoranz, wenn mans schon erklärt bekommen hat... Wie wäre es zur Abwechslung mal mit ein bischen Grundlagen lesen?

Markus und seine Fouriertransformation :-) Wenn man nur einen Hammer hat, sieht eben doch irgendwie alles aus wie ein Nagel, nicht wahr?

Marte

IMHO bezogen auf einen Sinus, um genau zu sein.

Das macht man mit Allpässen, oder man nimmt Filter mit konstanter Gruppenlaufzeit wie symmetrische FIR-Filter. Ob das mit FFT oder so möglich oder sinnvoll ist, kann ich im Moment nicht sagen, falls ja, würde ich den Aufwand als zu hoch abschätzen.

mfg. Winfried

Also ich habe heute Mittag per Hand mal die Übertragungsfunktionen aufgenommen und per Screenshot sind hier hier abrufbar:

Kann jemand anhand der Verläufe erkennen, ob die Teile niederohmig genug sind um die direkt hintereinanderzuschalten? Meiner Meinung nach ja, aber ich wollte zur Sicherheit nochmal nachfragen.

MfG,

Markus

Wieso?

Gruß Henning

"Henning Paul"

Aus GDE kenne ich es so, dass bei nichtsinusförmigen Schwingungen immer der Bildraum der Fouriertransformation betrachtet wird und da sind das einzelne Sinusschwingungen. Hmm nagut, ihr habt mich überredet. Man könnte mehrere Schwingungen zusammengefasst auch als Gruppe bezeichnen.

Markus schrieb:

Hallo,

die Betonung liegt im *individuellen Berechnen* aller Stufen bei Hintereinanderschaltung wenn man ein Filter höherer Ordnung als 2 erhalten möchte und z.B. die Dämpfung bei 50 Hz optimieren will ohne den Nutzbereich zu stark zu dämpfen.

Zur Dämpfung von 50 Hz kann evtl. auch ein Notchfilter sinnvoll sein je nach Anwendungsfall.

Den Ausgangswiderstand des Opamp kann man auch messen: Man misst die Ausgangsspannung bei einer definierten Frequenz einmal im Leerlauf und dann nochmal unter Belastung (abhängig vom Opamptyp) z.B. mit einer Belastung von 1 kOhm. Aus den Werten kann man dann den Ausgangswiderstand nach dem Ohmschen Gesetz berechnen. Dieser ist frequenzabhängig.

R_aus=(U_leerlauf - U_last) : I_last

Beispiel:

Leerlaufspannung 10 V Bei Belastung mit 10mA (entsprechend einem Lastwiderstand von 1kOhm) ändert sich die Ausgangsspannung um 25 mV dann beträgt der Ausgangswiderstand 2,5 Ohm.

Die Belastung durch die nächste Stufe ist auf alle Fälle höher als

Bernd Mayer