Spektralanalyse eines einzelnen Frequenzbandes

Hallo Gerhard,

Gerhard Hoffmann schrieb:

mit dem TMS320C50 war bei ca 100 Taps Schluß, der wurde mit 40 MHz betrieben, Sample-Rate war glaube ich auch 22.1 KHz. Jetzt wo Du es schreibst, überlege ich gerade, daß damit eigentlich 1800 Taps möglich sein müßten. Seltsam, daß mir das noch nicht aufgefallen ist, habe keine Idee für diese riesige Diskrepanz, vielleicht doch das seriell betriebene Codec, aber das wäre ja total uneffektiv.

mfg. Winfried

Matlab ist so teuer, dass sich das hier nur Unis leisten (die das wohl zwecks Vendor Lock-in super-billig bekommen), oder grosse Labors mit grossem Budget.

Wenn der 5V braucht, ist wohl LC Filterung angesagt. Ansonsten koennte es auch mit Capacitor Multiplier klappen, wenn er mit 4V-4.5V zufrieden ist.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Rafael,

Rafael Deliano schrieb:

habe mir das mal selbst in Pspice angesehen, zusätzlich noch mit AD8618, der wesentlich besser ist, in allen Fällen sieht es auf den 1. Blick gleich aus. Wenn die Aufbauten anders klingen so deutet das darauf hin, daß die Simulationsmodelle zu einfach sind.

Die Filterfunktion selbst sieht wie eine etwas hingebogene elliptische Funktion mit 2 Nullstellen aus. Die Entwurfstechnik für diese Art von Filtern ist mir im Moment nicht so bekannt, wohl wie bei Wellenparameterfiltern, aber da fehlt mir etwas Theorie dazu. Die Schaltungstechnik ist von Fliege bekannt, ich vermute in der Praxis aber leichte Stabilitätsprobleme. Daß der LM358 direkt am Ausgang auf ein großes C geht, finde ich aber sehr bedenklich.

Ein Filter dieser Art, fast gleich aufgebaut, habe ich von vermutlich Burr-Brown, könnte ein Codec DS1750 oder so gewesen sein, Betrags-Charakteristik ähnlich Butterworth, aber mit konstanter Gruppenlaufzeit im Durchlaßbereich. Das ist das beste als Antialias-TP, was ich bisher gesehen habe.

Bei uns wurden vor ewiger Zeit mal Gyratorstrukturen untersucht, die hatten Vor- und Nachteile. Soweit ich mich noch erinnere, sah die Theorie in den Veröffentlichungen ziemlich tödlich aus.

mfg. Winfried

Hallo Joerg,

Joerg schrieb: [....]

ist hier auch so, aber es gäbe noch Octave, allerdings IMHO ohne Simulink, hab's mir selber noch nicht angesehen. Ansonsten hab ich schon immer mit GNU-Compilern und mit Hilfe freier Bibliotheken selbst einiges programmiert, das ist dann kostenlos.

[......]

Der LPC2468 bekommt 3.3 V aus einem Linearregler, aber da schlägt wohl einiges durch. Werde es mit linearem Labornetzteil mal versorgen, wenn es das nicht ist, kann ich nix mehr ändern.

mfg. Winfried

Ich werfe oft einfach die Weller an :-)

Ansonsten zwaenge ich alles was geht in SPICE, aber im Sommer ist das unangenehm, da heizt der Rechner die bereits auf 35C befindliche Huette Richtung 40C. Oder SPICE wuergt ab. Gestern mehrmals passiert, kleine Aenderung an einem Bauteilwert und das war offenbar der Tropfen der das Fass zum Ueberlaufen brachte.

Schaltregler waere besser, die meisten LDO sind Mist. Wenn der LPC nur einige mA braucht, kannst Du ihn auch einfach an einen Opamp haengen, dessen Ausgang bis nahe an V+ kommt. Eingang dann auf eine Referenz, z.B. TLV431. Wenn es einige zig mA sind, dann eben einen Emitterfolger dazwischen. Reicht aus, wenn z.B. der Opamp bis mindestens 0.5V an seine V+ rankommt.

Wenn spektrale Sachen >100kHz durchpfeifen dann ist LC-filtern angesagt.

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Gruesse, Joerg

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Wenn man den Gyrator nicht als Bauteil kaufen kann praktisch nicht sehr ergiebig. Telegen auf den der Begriff zurückgeht hat glaube ehedem bei Philips gearbeitet. Valvo ca. 1977 den TC580 rausgebracht, der allerdings 1982 schon nichtmehr im Datenbuch war. DIL16 Bipolar-IC für 12V das mit mit 2 Widerständen, 1 Kondensator die Induktivität ( "bis 1 MH mit

0,2% Toleranz ... "10kHz" ) simuliert. Preis war damals wohl gesalzen, heute bei ebay noch 3EUR/Stück. D.h. hatte Serie aber geringe Verbreitung. Damit finden sich ca. 1980 in Büchern und Zeitschriften aufgebaute Schaltungen, typisch von LC-Referenz-Schaltungen aus Saal abgeleitet. Google findet da einige Artikel und Datenblatt. Das Problem ist nicht dass das Bauteil erster Generation teuerer Murks ist. Der erste integrierte OP und RTL-Logik waren auch nicht der grosse Wurf. Valvo hat aber sofort aufgegeben statt verbesserte Nachfolgetypen zu bringen.

MfG JRD

Hallo Joerg,

Joerg schrieb:

[....]

ich habe hier noch etliche TCPs, dafür kriegt man sogar noch Spitzen :-). Aufbauen sollte man unbedingt, da man dann erst merkt, an was man nicht gedacht hat.

Nur bei digitaler Signalverarbeitung geht das ja so nicht, es ist Software. So etwas zu simulieren ist eigentlich recht einfach, meist stecken da ganz einfache Operationen dahinter. Was da immer recht schwierig ist, sind die Wortlängeneffekte.

Z.B. hab ich letztens mal einen einfachen TP mit sehr niedriger Grenzfrequenz (Mittelwertsbildung) programmiert, da ging ohne Simulation nichts. Bei der Gelegenheit konnte ich mich mal wieder wundern, daß in sämtlicher mir zur Verfügung stehender Literatur (einschließlich Matlab) nichts darüber zu finden war, wie man IIR-Filter in Integer-Arithmetik und nicht floating point programmiert. Für mich ist das der Beweis, daß sämtliche Autoren noch nie so ein Filter real vor sich gehabt haben, aber trotzdem Bücher darüber geschrieben haben. Da ging es schneller, statt herumzusuchen sich kurzerhand selbst ein Verfahren auszudenken.

Seit ich den LCD-Monitor habe, ist die Heizwirkung kaum noch festzustellen. Bei 40 Grad C würden mein Rechner und auch ich wohl schon den Geist aufgeben ;-). Die Konvergenzprobleme in Spice sind manchmal sehr schwer in den Griff zu kriegen, nur hat man es da mit wesentlich schwierigeren Problemen wie weit auseinanderliegenden Polstellen zu tun, digital reicht konstante Sample-Rate.

[....]

Der LPC-Stick hat die ungefähre Größe eine USB-Speichersticks, da ist der 3.3 V- Regler drauf, ich kann da nix mehr ändern. Die USB-Versorgung vom Rechner könnte ich noch selbst filtern, vorher mit Labornetzteil testen, ob es das überhaupt ist. Wenn es das nicht ist, stört sich der LPC2468 auf der winzigen Platine selbst oder er holt sich die Störungen auf der langen Leitung zur Eingangsschaltung. Leider ist der AD-Eingang nicht differentiell ausgelegt, sodaß ich da keinen Einfluß mehr habe.

mfg. Winfried

Hallo Rafael,

Rafael Deliano schrieb:

man könnte 2fach-OPs nehmen, bleiben noch die externen Bauteile, die hat man bei anderen Filtern aber auch.

Habe hier das Valvo-Datenbuch 1977, steht drin ;-). Soll für Telefon-Tiefpässe sein, es steht ein Beispiel eines Cauer-TP 7. Ordnung für ca. 3,3 KHz drin. Mir kommt die Schaltung schon bauteilsparend vor. Wahrscheinlich ist das IC zu speziell für große Stückzahlen gewesen.

Vorteil war glaube ich, vor allem große Ls durch Cs zu ersetzen samt Abgleich. Man kann die klassische Wellenparameter-Filtersynthese dafür einsetzen. Ich erinnere mich nicht mehr so recht an die Schwachpunkte, möglicherweise nichtlineare Verzerrungen. Dein Beispiel ist aber wieder etwas anders. Im Fliege stehen aktive Zweipole drin, die kein physikalisches Äquivalent haben, aber da stecke ich im Moment nicht drin, das hat sicher eine eigene Entwurfstechnik. Man sieht auch bei Deiner Schaltung, daß der Autor probiert hat, bis es halbwegs paßte. Allerdings zeigt meine Schaltung von Burr-Brown, daß es systematisch hervorragend sein kann. Bei Interesse kann ich die 2 kleinen PDF-Dateien per Email schicken, die Filterfunktion ist aber für Dein Problem nicht geeignet, sondern vermutlich für high-end Audiocodec.

mfg. Winfried

Vermutlich liegt das an der Uni-Mantra "publish or perish". Wer nicht mindestens xx Veroeffentlichungen und x Buecher geschrieben hat, den kuppeln sie u.U. einfach ab. Zwar werden in Deutschland von Professurbewerbern einige Jahre "Industrieerfahrung" verlangt, doch die verbringen viele behuetet als Forscher in einem Elfenbeinturm. Da wo Geld keine Rolle spielt und Fixed-Point Arithmetik daher fremd ist.

Der Monitor ist es nicht, der laeuft ja eh den ganzen Tag. Es ist die Luft, die der Rechner anfaengt rauszupusten. Auf jeden Fall bekommt man an SPICE-Tagen im Winter keine kalten Fuesse :-)

Mache lieber zum Test eine Trockenbatterie dran. Non-diff ist ein Problem, weil die Masse bei Rechnern oft eklige Spitzen drauf hat. Besorge Dir schonmal einige Pfund Klappferrite, moeglichst auch ein paar hochpermeable. Oder wenigstens grosse Ringkerne, wo man Kabel mitsamt Stecker mehrmals durchbekommt.

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Gruesse, Joerg

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Hi Jörg,

Ja es ist schon ein Leid mit den Büchern, Die müssen ja auch oft schon fertig seni, bevor die Software richtig fertig ist, wer will auch schon ein Buch, in dem die Beispiele mit der vorletzten Matlabversion gemacht wurden...

Das hab ich in der Tat zu spät gerafft. Irgendwie hat es mein Stolz vor mir selbst nicht zugelassen, irgendwelchen Nonsense zu publizieren, wie es viele meiner Kollegen mit Erfolg tun. Die haben noch nichts konkretes vorzuweisen, aber eine Publikationsliste, dass es kracht. Ich dachte , ich kann immer noch publizieren, wenn mal was anständiges auf dem Tisch steht. Pustekuchen, jetzt ists zu spät...

Na ja, so schön hatte ichs nie an der Uni. Geld war bei uns immer mau. Solange keine Drittmittel von großen Firmen fließen, ist es mit dem Geldsegen selten üppig. Die KMUs sind da meist weniger freigiebig.

Na ja, die wenigsten Rechner kommen effektiv über die 400 W Leistung. Da brauchst dann schon eine Weile, bis die Bude warm wird...

Wir haben unsere ADuC-Minikits auch via USB betrieben (billigste Händi-USB2COM Wandler, die zum Laden der Händis gleich 500 mA anmelden). Man musste die 5Vusb allerdings noch einmal mit 2µ2 Tantalperlen abplocken, dann wars recht gut. Von den 12 Bits sind 11 realistisch brauchbar. Das ist ein Grund, warum ich von den Teilen so angetan bin. So ne kleine Tantalperle oder ein entsprechendes Keramilkondensatörchen sollte man doch an dem LPC-Stick noch vor den Regler löten können.

Marte

Ist nie zu spaet :-)

Du bist eben zu Deinem Qualitaetsstandard gestanden und hast ihn nicht wegen "ueblicher Gepflogenheiten" verwaessern lassen. Das ist loeblich.

Na ja, ist fuer Unis eben nicht leichter als fuer die Unternehmen. Die muessen derzeit auch kraeftig um Kunden baggern.

Der Bueroraum ist ganz gut isoliert, mit 13-14qm recht klein und wenn die Hunde zu laut sind ist die Tuer zu. Fenster oeffnen kann man bei >40C draussen auch vergessen.

Ich wuerde allerdings kein Tantal nehmen. 2.2uF geht heute bequem keramisch.

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Gruesse, Joerg

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Dankend erhalten, muß ich hier mal bei Gelegenheit mit LTSpice ausprobieren. Eine Darstellung habe ich noch gefunden:

Ich glaube in einem dünnen DDR-Filterbuch Ende 80er war auch noch FDNR kurz abgehandelt, finde ich aber gerade nicht. Mal sehen wann das wieder auftaucht.

MfG JRD

Hi Jörg,

Na ja, Es gibt schon Zeiten, die ganz einfach nicht mehr wiederkommen.

Bezahlen tut mir den bisher keiner :-(

Na ja, die 2µ2 16V bedrahtete Tantalperlen lagen hier eben im Bastlerfundus. Hochkapazitive Kerkos habe ich wenn überhaupt dann nur SMD. Bei USB-Spannung sollte auch die Leistung die zur Verfügung steht begrenzt sein, so dass der Knall immer unwahrscheinlicher wird. Aber sie sind klein, niederohmig und unauffällig plazierbar.

Marte

Hi,

Klaus Rotter schrieb:

ja, aber diese "if" Abfragen kosten meistens deutlich mehr Rechenzeit als eine 4fach so grosse Tabelle (so man denn den Platz hat) und stören eventuell die Code pipeline beträchtlich.

Alex

Marte Schwarz schrieb:

...

Das Netzteil an dem USB-Hub hier liefert bequem 2A. Knalleffekte habe ich noch nicht gehabt, aber für Rauchzeichen ist der HUB "gut" genug.

Falk

--
http://DoIhaveSwineFlu.org/

Die edelmuetigsten Taetigkeiten im Leben sind immer die unbezahlten. Kein Scherz.

Bei 2.2uF kommt vermutlich eh nicht mehr Energie raus als bei einem Knallfrosch. Bei groesseren rettet die Begrenzung der Eingangsleistung nicht viel. Die Tantals haben u.U. genug Energie gespeichert, um die Voraussetzungen fuer den GAU zu erfuellen und dann wird die Sache sozusagen exotherm.

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Gruesse, Joerg

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Rafael Delianoschrieb: "

Meinst du >Berechnung und Aufbau aktiver RC-Filter< von Hans-Jürgen Kowalski? Steht ein bischen was drin. Aber der verweist auf dein obiges Pdf.

Dirk

blöde Frage: wer nimmt diesen Algorithmus, der lt. Wikipedia 4N Multiply and Add braucht, wenn das Skalarprodukt mit dem Sinus-Vektoren mit 2N Multiply and Add berechnet werden kann und zudem das Resultat aufgrund des IIR-Filters viel anfälliger gegen kummulierte numerische Fehler ist?

Marcel

Müsste es sein, hatte auf dem Cover grünes Bild mit TP-Filter Frequenzgang soweit ich mich erinnere. Bei amazon.de wird die DDR immer noch für 4,99 EUR abgwickelt:

Es ist zwar recht knapp hat aber überall praktische Beispiele. Ich fand es ein recht gutes Buch.

MfG JRD