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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik HF mit Widerstand abblocken


Autor: Chris H. (xkris)
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Hallo,

ich möchte mit einem Widerstand HF Störungen abblocken die über ein 
Kabel, welches das analoge Spannungssignal eines Sensors überträgt, 
einkoppeln könnten. Wonach richtet sich die Größe des Widerstands? Nach 
der Ausgangsimpedanz des Sensors vielleicht? Gibt es sowas wie eine 
Faustregel?

: Verschoben durch Admin
Autor: mainzer (Gast)
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Nimm einen 100nF Kondensator

Autor: Chris H. (xkris)
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Kondensator nehme ich ohnehin, aber nicht gegen Masse sondern gegen 
HF-Bezugsfläche, sprich Gehäuse. Aber für Signalleitungen sind 100nF 
schon zuviel, eher 100pF bis 10nF. Für die Versorungsleitung ist 100nF 
ok, sollte aber die obere Grenze darstellen.

Also, wie gesagt, mich würde interessieren, nach welchen Regeln man den 
Widerstand dimensioniert.

Autor: RS232 (Gast)
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Welchen Widerstand? Du nimmst doch einen Kondensator.

Autor: oszi40 (Gast)
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http://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass
Es gibt auch Mantelwellen. Da hilft kein Tiefpass aber Glasfaser.
http://de.wikipedia.org/wiki/Mantelwelle

Autor: mainzer (Gast)
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Warum ist 100nF zuviel? Wie sieht denn dein analoges Signal aus?
Wie kommst du auf die Idee mit dem Widerstand?

Autor: Bastler (Gast)
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Du suchst nach einem frequenzabhängigen Widerstand.
...und das ist nunmal ein Kondensator.

Autor: Michael (Gast)
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...und das ist nunmal eine Drossel.

Autor: kurzschluss (Gast)
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... und ich dachte immer, der Widerstand eines Kondensators wird mit 
zunehmender Frequenz kleiner und der einer Induktivität höher.

Autor: Mark Brandis (markbrandis)
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...und das ist nunmal ein Tiefpass.

Autor: Michael (Gast)
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<<kurzschluss
Richtig, C nach Masse und L in Reihe

P.S.: langsam wird das hier eine Schulstunde in Grundlagen der 
Elektronik!?

Autor: Michael M. (technikus)
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Oder statt einem LC- einen RC-Tiefpaß: R in Reihe und C gegen Masse. 
Grenzfrequenz = 1 / (2*Pi*R*C)

Servus
Michael

Autor: Chris H. (xkris)
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mainzer schrieb:
> Warum ist 100nF zuviel? Wie sieht denn dein analoges Signal aus?

Mein analoges Signal ist eine Gleichspannung. Ich muss Störspannungen 
bis zu mehreren 100Mhz blocken. Kann sein, dass die obere Grenzfrequenz 
des 100nF Kondensators zu niedrig ist


> Wie kommst du auf die Idee mit dem Widerstand?

Hab ich aus einem EMV-Dokument, wobei mir der Wirkungsmechanismus nicht 
klar ist. Eventuell bildet der Widerstand mit der parasitären Kapazität 
der Signaleitung auf der Leiterplatte einen Tiefpass?!? (Beispiel siehe 
Bild im Anhang)

Autor: ich (Gast)
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>Kann sein, dass die obere Grenzfrequenz des 100nF Kondensators zu niedrig ist
Wohl kaum aber nimm noch nen 1 nf dazu und mach ne Ferritperle auf die 
Leitung.

Autor: oszi40 (Gast)
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>Mein analoges Signal ist eine Gleichspannung. Ich muss Störspannungen
>bis zu mehreren 100Mhz blocken. Kann sein, dass die obere Grenzfrequenz
>des 100nF Kondensators zu niedrig ist

Meine Glaskugel sagt: kümmere Dich erst mal um das Masseproblem,
verrate uns was Du da eigentlich fummelest.
Wie hoch sind Deine Meßspannungen und wie lang sind die Kabel, sind sie 
geschirmt oder symmetrisch, welche Störer werden in der Umgebung 
erwartet.
Dann denken wir bei Gelegenheit mal drüber nach oder raten Dir 
Glasfaser.

Schönes WE !

Autor: Chris H. (xkris)
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Also eigentlich habe ich keine Masseproblem, zumindest bin ich mir 
keines Masseproblems bewußt.

Ich möchte mit der Schaltung einfach nur das Analogsignal eines 
Kraftsensors, das mittels OP auf 0...4V skaliert wird über ein ca. 1m 
langes Kabel auf den AD-Wandler Eingang eines Conrollers (xc167).

Das Kabel werde ich schirmen und einseitig auflegen. Symmetrisch werde 
ich das Signal natürlich nicht übertragen, ist ja eine Gleichspannung 
;)

Aber eigentlich wollte ich nur wissen, wie die Widerstände in der Skizze 
wirken. Warum 2x Rs/2 ?

@ich

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:ML...

Autor: ich (Gast)
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Denk mal nach "wo" die Störungen einkoppeln.

Autor: Chris H. (xkris)
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Strahlungskopplung, in das Kabel, und zwar auf die Signalleitung und 
auch auf die Versorungsleitung, und dann koppeln sie über die 
Leiterbahnen kapazitiv auf andere Leiterbahnen und versauen mir dort 
meine Pegel, wenn ich Pech hab, so oder so ähnlich solle es laufen.  Das 
heisst also, dass die Widerstände Teil eimes Tiefpasses dartellen, so 
wie ich es bereit geschrieben habe,oder?
Die Masseleitung (nicht eingezeichnet in der Skizze) ist hoffentlich von 
der Impedanz her so niedrig, das ich mir dort keine Sorgen machen muss.

Autor: Michael M. (technikus)
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Kristian H. schrieb:
> Mein analoges Signal ist eine Gleichspannung. Ich muss Störspannungen
Also hat Dein Meßsignal eine Frequenz von fast 0! Damit kannst Du eine 
sehr niedrige Grenzfrequenz der Filter wählen.
Schau Dir nochmal den von Oszi40 zitieren Wikipedia-Artikel zum Tiefpaß 
an und verstehe ihn. Deine ursprüngliche Frage, wie man R dimensioniert 
klärt sich damit auch. Dort findest Du auch die von mir schonmal 
genannte 3dB-Frequenz = Grenzfrequenz von 1 / (2*Pi*R*C).

> bis zu mehreren 100Mhz blocken. Kann sein, dass die obere Grenzfrequenz
> des 100nF Kondensators zu niedrig ist

Zugegeben, im GHz-Bereich spielt die Serieninduktivität schon eine 
Rolle. Aber ich halte diese Betrachtung hier für akademisch. Nehmen wir 
mal 100 Ohm in Serie und den von Dir als so untauglich angesehenen 100 
nF X7R Kondensator. Für den ist im Schaubild bei 100 MHz gerade 1 Ohm 
angegeben. Damit hast Du einenen Spannungsteiler 1/101. Also bleiben von 
100 mV Störspannung gerade mal 0,99 mV übrig!

> Hab ich aus einem EMV-Dokument, wobei mir der Wirkungsmechanismus nicht
> klar ist. Eventuell bildet der Widerstand mit der parasitären Kapazität
> der Signaleitung auf der Leiterplatte einen Tiefpass?!? (Beispiel siehe
> Bild im Anhang)

Genau! Und weil die Streukapazität nur im Bereich weniger pF liegt, ist 
die Grenzfrequenz auch ziemlich hoch. Solange Dir der 
Wirkungsmechanismus nicht klar ist, wirst Du wenig Freude mit diesem 
EMV-Dokument haben!

Servus
Michael

Autor: Michael (Gast)
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>Mein analoges Signal ist eine Gleichspannung. Ich muss Störspannungen
>bis zu mehreren 100Mhz blocken. Kann sein, dass die obere Grenzfrequenz
>des 100nF Kondensators zu niedrig ist

Oberer Grenzfrequenz??? Dir ist aber schon klar, dass so ein Kondensator 
kein Bandpass ist? Wie kann denn die Grenzfrequenz einens 
Abblockkondensators für HF zu niedrig sein??? Solange er dir dein 
Sensorsignal net abblockt ist doch alles in Butter.

Autor: Chris H. (xkris)
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@Michael M.

Ich weiß, was ein Tiefpass ist. Ich mache mir keine Sorgen um mein 
Sensorsignal. Meine Frage betraf lediglich den Wirkungsmechanismus der 
Serienwiderstände . Wenn er wirklich nur mit der parasitären Kapazität 
der Leiterbahn einen Tiefpass bildet ist doch schon alles geklärt. Ich 
dachte da steckt mehr dahinter.
Ich mache mir auch keine Sorgen um mein Sensorsignal. Es geht mir um 
Störungen, Transienten, die wenn sie erstmal auf das Board gelangen in 
benachbarte Signalpfade einkoppeln und dort u.U. zu Problemen führen. 
Wie groß die Störsignale sind kann ich nicht beurteilen und es spielt 
auch keine Rolle da es mir nicht um konkrete Problemlösung geht sondern 
lediglich eine theoretische Betrachtung.

@Michael

>Oberer Grenzfrequenz??? Dir ist aber schon klar, dass so ein Kondensator
>kein Bandpass ist?

Doch, genau das ist der Fall. Schon mal was von ESL gehört?
Und wie gesagt, ich mache mir keine Sorgen um "mein Sensorsignal"

Autor: oszi40 (Gast)
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Deine Rs/2 sind wahrscheinlich eher als Opfer/Schutzwiderstände 
eingebaut um den Rest der Schaltung bei Fehlspannungen nicht zu 
zerräuchern.

Auf Deinem 1m Leitung wird man im normalen Leben relativ wenig Störung 
einsammeln, außer es sind Maschinen oder HF in der Nähe. Sonst würde 
kein PC mit der Maus funktionieren.

Autor: Chris H. (xkris)
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oszi40 schrieb:
> Deine Rs/2 sind wahrscheinlich eher als Opfer/Schutzwiderstände
> eingebaut um den Rest der Schaltung bei Fehlspannungen nicht zu
> zerräuchern.

Nein, die Widerstände sind defintiv aus EMV Gründen drin.

> Auf Deinem 1m Leitung wird man im normalen Leben relativ wenig Störung
> einsammeln

1m Kabel ist eine sehr nette Dipolantenne 150Mhz Störer, u.a...

>...außer es sind Maschinen oder HF in der Nähe.

Natürlich sammelt das Kabel nur Störungen ein, wenn Störungen vorhanden 
sind. Ich dachte, das wäre trivial  ;)



>...sonst würde kein PC mit der Maus funktionieren.

Das eine PC Maus funktioniert liegt vermutlich daran, dass sich die 
Jungs und Mädels die an der Entwicklung beteiligt waren ein paar 
Gedanken gemacht haben...

Autor: faustian (Gast)
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"dass so ein Kondensator kein Bandpass ist?"

Naja, wenn man die parasitaere Induktivitaet mitbetrachtet kommt er dem 
nahe ;)

Und mit genug Streu-C funktioniert dein Widerstand als Tiefpass ;)

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