Ich müsste für eine spezielle Anwendung ein 30kHz PWM-Signal Tiefpass-filtern. Da ich an der Stelle keine Versorgungsspannung für OP-Verstärker habe, müsste das Filter rein passiv sein. Wichtig ist mir, das ich eine schnelle Einschwingzeit habe und möglichst wenig Restwelligkeit von der PWM übrigbleibt. Ich habe einfach mal frei Schnauze dieses 6.er Ordnung dimensioniert. So OK?
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Wie frei Schnauze? Hast wenigstens eine Simulation dazu rennen lassen? Wenn ja, Ergebnis?
Da es für mich so aussieht, als ob dies in LTSPICE gezeichnet wurde: simuliere doch den Frequenzgang einfach! So ein dimensioniertes TP-Filter hat natürlich eine deutliche Belastung durch den jeweils nächsten Teiltiefpass. Das hat zur Folge, dass der Übergangsbereich bei der Filtergrenzfrequenz weich wird und bei 1/2PiRC bereits n*3dB für n Stufen Dämpfung hat. Was heißt, dass deine 3dB-Grenzfrequenz deutlich nach unten rückt. Weit oberhalb der gewünschten Grenzfrequenz wird die Flankensteilheit (fast) so, wie bei entkoppelten Teilfiltern. Um das etwas zu verbessern, könntest du die Abstufung der einzelnen Glieder etwas größer wählen, z.B. statt 1 - 2.2 - 4.7 auf die Stufung 1 - 3.3 - 10 gehen. Wo liegt denn deine höchst Signalfrequenz?
HildeK schrieb: > Da es für mich so aussieht, als ob dies in LTSPICE gezeichnet wurde: stimmt! > simuliere doch den Frequenzgang einfach! wie geht das?
> Wichtig ist mir, das ich eine schnelle Einschwingzeit habe und möglichst > wenig Restwelligkeit von der PWM übrigbleibt. Sind das die einzigen Anforderungen? Dann mach einen Tiefpass 2. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 1 Hz. Du siehst: deine Definition lässt noch zu viele Freiheitsgrade... :-o Oder sag mal: welche Auflösung (wieviele Bits) hat deine PWM? welches ist die höchste Signalfrequenz?
Lothar Miller schrieb: > Dann mach einen Tiefpass 2. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 1 Hz. Das ist Quatsch. Bei 1 Hz ist die Einschwingzeit des Filters ca. 1 Sekunde. Mein Filter 6. Ordnung ist nach 1ms zu geschätzten 9x% eingeschwungen... >welche Auflösung (wieviele Bits) hat deine PWM? Gar keine Bits, PWM (30kHz) wird analog erzeugt. >welches ist die höchste Signalfrequenz? 5kHz
@Lötmeister, im Anhng sind die Simulationsdateien für Frequenzanalyse(.AC) und Zeitanalyse(.TRAN). Eigentlich reicht eine Schaltplan-Datei. Dann musst du halt "umschalten" zwischen .AC und .TRAN. Dazu Ctrl-Taste drücken und rechter Mausklick auf die "Text"-Zeile. Im Dialogfenster dann wählen zwischen Kommentar und SPICE-Directive. Wenn du das beherrschst, dann darfst du dich "certified" LTspice-User nennen. :-)
Na wenn du schlau bist, warum fragst du dann überhaupt? Übrigens macht der Ton die Musik. Wenn man dir einen vernünftigen Tipp gibt ist es äußerst unhöflich diesen als "Quatsch" zu bezeichnen. Denn woher sollen wir denn wissen was genau deine Anforderungen sind?!! Von einer kurzen Einschwingzeit war keine Rede!
Da dein Filter nur aus R + C besteht laesst es sich nicht optimieren. Bei reinen RC-Filter gibt es keine komplex konjugierte Pole. Das heist man kann es nicht auf linearen Phasengang (Bessel) oder maximal flachen Amplitudenverlauf (Butterworth) optimieren. Um ein passives Filter aufzubauen das man hinsichlich der genannten Anforderungen optimieren kann must du ein RLC Filter oder Verstaerker hinzufuegen. So bekommst du konjugiert komplexe Pole und kannst dein Filter optimal dimensionieren. Gruss Helmi
Korrektur: Von einer schnellen Einschwingzeit war doch die Rede.
Helmut Lenzen schrieb:
> Da dein Filter nur aus R + C besteht laesst es sich nicht optimieren.
Das es bei einem reinen RC-Filter keine komplex konjugierte Pole gibt
ist klar. Spulen mag ich nicht wickeln oder kaufen.
Trotzdem habe ich bei z.B. 6.er Ordnung 12 Bauteile die ich
dimensionieren muss. Ich bin mit dem was mein Filter so liefert
eigentlich garnicht ganz unglücklich so... ;-)
Es war der zweite Versuch, zuerst habe ich 1k, 10k, 100k... probiert...
ein bischen doll hochohmig ;-)
Dann hab ich gedacht "nimm doch eine 1 2 4 8... Abstufung" und das war
schon ganz schön.
Man könnte nun noch andere Abstufungen testen, oder sogar die
Grenzfrequenzen variieren.
>Ich habe einfach mal frei Schnauze dieses 6.er Ordnung dimensioniert.
Warum nicht eine andere Ordnung?
Kai Klaas
Helmut S. schrieb: > @Lötmeister, > im Anhng sind die Simulationsdateien für Frequenzanalyse(.AC) und > Zeitanalyse(.TRAN). > > Eigentlich reicht eine Schaltplan-Datei. Dann musst du halt "umschalten" > zwischen .AC und .TRAN. Dazu Ctrl-Taste drücken und rechter Mausklick > auf die "Text"-Zeile. Im Dialogfenster dann wählen zwischen Kommentar > und SPICE-Directive. Wenn du das beherrschst, dann darfst du dich > "certified" LTspice-User nennen. :-) Wowowowowowoooooo yes we can! :-) Best Tip ever! In meiner Eigenschaft als (t)rolliger Lötknecht verleihe ich dir hiermit feierlich den Titel: "Maxima summa cum laude certified Master of certified LTspice-Users"
Lötmeister schrieb: > "Maxima summa cum laude certified Master of certified LTspice-Users" Danke der Ehre. Wie heißt es so schön: Tue Gutes und rede darüber. http://tech.groups.yahoo.com/group/LTspice/ Helmut, Moderator of the LTspice Yahoo group
Wenn die Belastung nachfolgender RC-Glieder vernachlässigbar, dann kann man durch die Ordnung des Filters schon (praktisch linear) die Einschwingzeit reduzieren bei konstanter Grenzfrequenz (und natürlich entsprechender Dimensionierung der Einzel-Zeitkonstanten). Das funktioniert jedoch nur dann hinreichend genau, wenn Grenzfrequenz und der Kehrwert der Einschwing-Zeitkonstante weit auseinander liegen. Dieter
Ich berichtige: Bei gleicher Ripple-Dämpfung (nicht Grenzfrequenz). Dieter
Alles nochmals: Wenn die Belastung nachfolgender RC-Glieder vernachlässigbar ist, dann kann man durch die Ordnung des Filters schon (praktisch linear) die Einschwingzeit reduzieren bei konstanter Ripple-Däpfung (und natürlich entsprechender Dimensionierung der Einzel-Zeitkonstanten). Das funktioniert jedoch nur dann hinreichend genau, wenn PWM-Frequenz und der Kehrwert der Einschwing-Zeitkonstante weit auseinander liegen. Dieter
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