Sallen Key Tiefpassstruktur

Hallo zusammen,

Ich experimentiere gerade (in der Theorie) mit Tiefpassfiltern auf der Basis der Sallen-Key-Struktur.

Meine Zielfrequenz soll irgendwo zwischen 15 und 25 Hz liegen.

Laut Wikipedia existiert eine Gleichung für die Grenzfrequenz: Fo=1/(2*pi*sqrt(C1*C2*R1*R2))

und die Güte Q: Q=sqrt(C1*C2*R1*R2)/(C2*(R1*R2))

Ich habe jetzt durch Ausprobieren verschiedene Kombinationen gefunden:

Komination A: R1 = 1M R2 = 100k C1 = 100n C2 = 6,8n F0 = 19,3 Hz Q = 1,102

Komination B: R1 = 100k R2 = 100k C1 = 100n C2 = 100n F0 = 15,9 Hz Q = 0,5

Komination C: R1 = 2,2k R2 = 22k C1 = 10u C2 = 100n F0 = 22,87 Hz

Komination D: R1 = 120 R2 = 220 C1 = 100u C2 = 47u F0 = 14,28 Hz

Jetzt möchte ich nach Möglichkeit ohne Elkos auskommen, also schmeiße ich Kombination C und D erstmal weg.

Aber jetzt zu meinen Fragen:

  1. Was sagt bei Kombination A die Güte größer 1 aus?
  2. Mit welchem Störeinfluss muss ich rechnen wegen der 1MOhm?

MfG,

Markus

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Markus
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Wie soll denn das gehen. Wie wär's mit simulieren?

timo.

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Timo Schlick

Hallo Markus,

Schau mal bei TI.com nach dem Progrämmchen Filterpro.

Marte

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Marte Schwarz

"Marte Schwarz" schrieb im Newsbeitrag news:ebsk7n$ljm$ snipped-for-privacy@news2.rz.uni-karlsruhe.de...

Hallo,

wo wir schon mal beim Sammeln von Filteprogrammen sind. Hier gibt es Filterlab von Microchip. Ein ganz brauchbares Programm für aktive Analogfilter.

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Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

"Helmut Sennewald"

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So leicht ist das aber leider nicht. Meine Vorraussetzungen an den Filter sind noch folgende: Ich habe nur folgende Bauteile zur Auswahl:

2,2kOhm 10kOhm 22kOhm 100kOhm 1MOhm 6,8nF 100nF

Hätte ich vll noch ins Ausgangsposting zuschreiben sollen. Werde mir Eure genannten Rogramme aber auf jeden Fall noch anschauen. Vll. trifft ja durch Zufall eine Lösung die gesuchten Bauteile. Die Auswahl besteht übrigens nicht weil ich andere Bauteile nicht hierhabe, sondern weil es eine Erweiterung für ein automatisch zusammengesetzte Platine ist und zusätzliche Bauteile würden die Kosten stark erhöhen.

MfG,

Markus

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Markus

Markus schrieb:

Was ist denn das für ein Bestücker, dass er nichtmal das Standardhühnerfutter auf Lager hat?

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Dieter Wiedmann"

Das ist jetzt nicht wirklich wichtig. Die Frage die immer noch offen ist: Wie anfällig ist die Variante A mit den 1MOhm.

MfG,

Markus

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Markus

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44e226bf$0$20029$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net...

Hallo Markus,

Hier der beste Fit: R1=R2=100k C1=100nF, C2=50nF(2*100nF in Serie)

C2 ist bei mir der Kondensator am +Eingang des Opamps. Das gibt dann ein Filter das etwas flacher ist als als ein Butterworth-Filter. Fg ist 22.5Hz. Wenn du statt 100k dann 122k(100+22) nimmst, dann erhälts du ungefähr fg=18Hz.

Mir ist es ein Rätsel wie du auf deine Werte gekommen bist.

Was für 100nF Cs hast du? Hoffentlich keine Abblock-Cs mit +/-30% Toleranz.

Gruß Helmut

PS: Das lässt sich wunderbar mit LTspice simulieren.

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Helmut Sennewald

"Helmut Sennewald"

Hallo Helmut,

Kannst du das näher erläutern wo du da ein Rätsel siehst?

MfG,

Markus

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Markus

Helmut Sennewald schrieb:

Hallo,

oder gleich -25% +100%. ;-)

Bye

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Uwe Hercksen

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44e318a9$0$20030$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net...

Hallo Markus,

Ich habe mit deinen Werten ein Sallen-Key Filter in LTspice simuliert. Welches R1, R2, C1, C2 ist habe ich durch probieren herausbekommen. Da gibt es keine "Norm".

Ich habe gerade nochmals getestet und nur bei einem deiner Vorschläge kommt die von der angegeben Bandbreite heraus.

Komination D: R1 = 120 R2 = 220 C1 = 100u C2 = 47u F0 = 14,28 Hz

Probier es doch selber mal in LTspice. Wenn du noch keine Erfahrung mit LTspice hast, dann kann ich dir die Datei schicken. Als Verstärker (x1) kannst du eine E-Quelle nehmen. Im Schaltplan brauchst du nur noch die Werte ändern und RUN drücken. Ok, das Ganze lässt sich abkürzen. Speichere den angehängten Text in eine Datei mit Endung ".asc", z.B. sallen.asc .Das ist die komplette Schaltplandatei für LTspice.

Gruß Helmut

LTspice (oder SwitcherCAD).

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Such einfach mal mit Google nach "LTspice". Du wirst stauenen wie verbreitet das Programm ist.

Kotenlosen Support für alle LTspice Fragen gibt es in der Yahoo User group. Aber bitte vorher einen Blick in die Helpseiten werfen bevor man dort eine Frage stellt.

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Version 4 SHEET 1 1136 832 WIRE 432 32 -112 32 WIRE 464 32 432 32 WIRE -112 80 -112 32 WIRE 304 160 272 160 WIRE 272 176 272 160 WIRE -304 192 -352 192 WIRE -240 192 -304 192 WIRE -112 192 -112 144 WIRE -112 192 -160 192 WIRE -64 192 -112 192 WIRE 64 192 16 192 WIRE 224 192 64 192 WIRE 368 224 304 160 WIRE 432 224 432 32 WIRE 432 224 368 224 WIRE -352 240 -352 192 WIRE 64 240 64 192 WIRE 224 272 224 240 WIRE 272 272 272 256 WIRE -352 368 -352 320 WIRE 64 368 64 304 FLAG 272 272 0 FLAG 64 368 0 FLAG -352 368 0 FLAG 464 32 out IOPIN 464 32 Out FLAG 224 272 0 FLAG -304 192 in SYMBOL e 272 160 R0 WINDOW 0 36 55 Left 0 SYMATTR InstName E1 SYMATTR Value 1 SYMBOL res -80 208 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 0 WINDOW 3 0 56 VBottom 0 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 100k SYMBOL res -256 208 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 0 WINDOW 3 0 56 VBottom 0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 100k SYMBOL cap 48 240 R0 SYMATTR InstName C2 SYMATTR Value 0.05µ SYMBOL cap -128 80 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value .1µ SYMBOL voltage -352 224 R0 WINDOW 123 24 132 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR Value2 AC 1 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value PULSE(0 1 0 1u 1u .1 .2) TEXT -376 -128 Left 0 !.ac dec 100 1 100 TEXT -376 -56 Left 0 ;.tran 0 .5 0 .1m TEXT 24 -16 Left 0 ;Close to Butterworth TEXT -376 -24 Left 0 ;.option plotwinsize=0 TEXT 184 272 Left 0 ;- TEXT 184 176 Left 0 ;+ TEXT 232 104 Left 0 ;x1 LINE Normal 368 224 432 224 LINE Normal 144 272 176 272 2 LINE Normal 144 400 144 272 2 LINE Normal 432 400 144 400 2 LINE Normal 432 224 432 400 2 LINE Normal 320 128 416 224 2 LINE Normal 176 128 320 128 2 LINE Normal 176 320 176 128 2 LINE Normal 336 320 176 320 2 LINE Normal 416 224 336 320 2

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Helmut Sennewald

"Helmut Sennewald"

Hallo Helmut,

Die Bandbreite ist mir eigentlich wurscht, weil es mir darum geht

50Hz wegzufiltern. Die KombinationB habe ich vor wenigen Minuten übrigens auf dem Steckbrett getestet und scheinbar funktioniert die Unterdrückung der 50Hz so gut, dass ich die neben dem Nutzsignal auf dem Oszi nicht mehr erkennen kann.

Hast du dort Elkos genommen? Mir kommen die Elkos in einer Filterschaltung immer noch komisch vor. Ich habe das schon in anderen Schaltungen so gesehen und frage mich wieso man sicher sein kann dass die Elkos nicht falschrum gepolt werden. Weil die Masse ist in der Mitte; sprich symmetrische Spannungsversorgung und das Signal wird auch mal negativ.

Werde ich machen, sobald ich wieder einen vernünftigen Rechner hier habe. Bei meinem ist leider letzten Sonntag die Festplatte (Notebook) gestorben. Ich kann wohl von Glück reden, dass ich aus Langeweile zwei Stunden vorher ein Komplettbackup angeworfen habe :/ Das klang beim Sterben wie eine quietschende Fahrradbremse.

MfG,

Markus

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Markus

Hallo Markus,

Überleg mal genau, was passiert, wenn Du das "- Ende" nach "-" legst anstatt nach GND. Machen tut mans dennoch nicht, schau mal nach deren Toleranz.

Och, für das bischen Schaltung geht jeder Rechner. LTSPICE kommt mit sehr geringen Resourcen ganz gut aus.

Marte

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Marte Schwarz

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44e3625b$0$1399$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Hallo Markus,

da hast du uns aber alle in die Irre geführt. Ich erinnere mich sowas wie Bandbreite gelesen zu haben.

Na ja circa Faktor 12 Unterdrückung eben oder gar Faktor 100 falls deine Quelle 1 kOhm Innnenwiderstand hat. Womit wird denn das Filter angesteuert? Dein Design hat einen sehr niedrigen Eingangswiderstand.

In SPICE ist gibt es eigentlich nur Kondensatoren. Auch Elkos sind dort nur normals Cs.

Das wäre in der Tat falsch. Elkos sollte man nicht mit +/- Spannungen betreiben.

Gute Idee. Ich sollte vielleicht auch mal ein echtes Backup machen. Zur Zeit setze ich auf "verteiltes" speichern, das heißt ganze Verzeichnisse über LAN auf anderen Rechner kopieren.

Da habe ich doch glatt jemand gefunden der LTspice noch nicht probiert hat. -:)

Gruß Helmut Moderator obiger User-group

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Helmut Sennewald

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44e3625b$0$1399$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Hallo Markus,

Normalerweise nimmt man Widerstandswerte im Bereich von

1kOhm bis 100kOhm.

Wenn du z.B. die folgenden Werte nimmst, dann hast du selbst bei +/-30% Toleranz der Kondensatoren ein fg von 7Hz bis 15Hz. Die Unterdrückung bei 50Hz bleibt dabei stehts gößer Faktor 10. Und das ist es auf das du ja Wert legst. Die verwendeten Werte waren in deiner Auswahlliste. Der Opamp sollte einen kleinen Eingangsrom haben. 10nA ergeben bereits 2mV Fehler. Voffset=(R1+R2)*10nA

R1 = 100k R2 = 100k C1 = 100n C2 = 100n

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

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