Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tiefpass 8. Ordnung MAX7400


von MarkusDaniel H. (markus_esterbauer)


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Hallo zusammen!

Ich habe eine Frage bezüglich dem MAX7400 von MaximIntegrated.

Hat irgendwer von euch Erfahrungen bezüglich der Beschaltung? Ich möchte 
gerne einen SC Tiefpass mit einer Grenzfrequenz für ca 600Hz realisieren 
und das Datenblatt ist über die Schaltung nicht wirklich aussagekräftig.

vielen Dank im Voraus!

von Thomas S. (thom45)


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MarkusDaniel HuberEsterbauer schrieb:
> Hallo zusammen!
>
> Ich habe eine Frage bezüglich dem MAX7400 von MaximIntegrated.
>
> Hat irgendwer von euch Erfahrungen bezüglich der Beschaltung? Ich möchte
> gerne einen SC Tiefpass mit einer Grenzfrequenz für ca 600Hz realisieren
> und das Datenblatt ist über die Schaltung nicht wirklich aussagekräftig.
>
> vielen Dank im Voraus!

Hallo Markus,

Ich arbeite seit gut 20 Jahren mit integrierten SC-Filtern. Früher von 
RETICON und seit es die von MAXIM gibt, diese. Auch integrierte 
SC-Tiefpassfilter, wie die Gruppe MAX293 - MAX294 - MAX297.

Mit dem MAX7400 kann ich Dich nicht direkt unterstützen, weil ich den 
noch nie eingesetzt habe. Falls Du jedoch Neueinsteiger bist in die 
SC-Filtertechnik, kann ich Dir einige praxisbezogene 
Elektronik-Minikurse von mir empfehlen. Da werden wichtige Details 
erklärt, wie das Abtastkriterium von SC-Filtern, der Unterschied zwische 
SC-Clock und SC-Sample, warum ein integrierter 1/2-Frequenzteiler, 
Clockfeedthrough und noch viel anderes:

"Passive und aktive Filterschaltungen, SC-Filter-Schaltungen"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#filters

Ich hoffe, dass diese Inhalte Dich bei Deinem Entwurf mit dem MAX7400 
unterstützen. Bei Problemen melde Dich einfach wieder. Ich helf Dir so 
gut wie es möglich ist und die Zeit zulässt.

Gruss
Thomas

von MarkusDaniel H. (markus_esterbauer)


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Hallo Thomas!

Vielen Dank für deine Hilfe. Für unsere Anwendung würde der MAX293 auch 
passen.
Ich habe bisher noch keine Erfahrungen mit SC Filtern gemacht.
Konkret geht es darum, einen SC-Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von 
600Hz (muss nicht unbedingt veränderbar sein) zu dimensionieren.
Wie geht man bei der Schaltungsentwicklung bzw. der Berechnung der 
Bauteile hier vor ?
Wieviel externe Beschaltung braucht es überhaupt?

Mein Signal ist allerdings im 300mV Bereich und im Datenblatt steht "+1V 
to +4V Signal Input Range"

Gruß Markus

von Thomas S. (thom45)


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Hallo Markus,

MarkusDaniel HuberEsterbauer schrieb:
> Hallo Thomas!
>
> Vielen Dank für deine Hilfe. Für unsere Anwendung würde der MAX293 auch
> passen.
> Ich habe bisher noch keine Erfahrungen mit SC Filtern gemacht.

Und genau darum habe ich Dir die Links zu den SC-Filter-Minikursen 
gezeigt. Hast Du denn schon mit dem Lesen begonnen? Einerseits wird 
etwas Grundlagen vermittelt und anderseits geht es auch um Projekte.

> Konkret geht es darum, einen SC-Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von
> 600Hz (muss nicht unbedingt veränderbar sein) zu dimensionieren.

Wenn fix, genügt ein nur ein fixer Taktgenerator. Wobei da stellt sich 
schon mal die Frage, warum überhaupt ein SC-Tiefpass?

Geht es um eine hohe Dämpfungssteilheit (dB/Oktave) im 
Grenzfreq.-Bereich?

> Wie geht man bei der Schaltungsentwicklung bzw. der Berechnung der
> Bauteile hier vor ?
> Wieviel externe Beschaltung braucht es überhaupt?

Eine wichtige Sache, die Du in meinen Minikursen an einem praktischen 
und guten Beispiel lesen kannst, ist das oft notwendige analoge 
Vor-TP-Filter (Anti-Aliasing) und analoge Nach-TP-Filter 
(Glättungs-Filter [Smoothing]).

Diese Vor-/Nach-TP-Filter können je nach Anwendung und Erfordernissen 
sehr einfach ein passives T-Filter (RC-Glied) sein.

Soviel mal dazu...

Das Problem ist jetzt, dass auf diese Art der Aufwand fuer eine 
Einzelhilfe recht gross wird. Ich habe die Zeit dazu einfach nicht. Es 
sei, Du kannst jeweils lange auf Antworten warten. Natürlich besteht die 
Hoffnung, dass noch andere weiterhelfen koennen, was das Warten 
verkürzt.

Meinerseits biete ich Dir mal den folgenden Kompromiss an: Lies die 
Minikurse möglichst genau und wenn Du dort aus Mangel an Grundwissen was 
nicht verstehst, melde Dich doch einfach wieder hier.

WICHTIG: In diesem Fall Link, Texteil und dazugehörige Bilder angeben.

Tut mir leid, dass ich Dir nicht mehr bieten kann, aber das Kollektiv 
hat halt Vorrang.

Gruss
Thomas

von Achim S. (Gast)


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MarkusDaniel HuberEsterbauer schrieb:
> Wie geht man bei der Schaltungsentwicklung bzw. der Berechnung der
> Bauteile hier vor ?
> Wieviel externe Beschaltung braucht es überhaupt?

fast keine. Aus dem Datenblatt:

"Varying the rate of the external clock adjusts the filter
corner frequency: fC = fCLK/100"

Du kannst dir leicht ausrechnen, welches fCLK du brauchst um den MAX7400 
auf eine Grenzfrequenz von 600Hz einzustellen.

Externe Beschaltung brauchst du nur, um COM zu puffern und um ggf. einen 
Offset zu addieren, aber nicht um die Filterfunktion einzustellen.

MarkusDaniel HuberEsterbauer schrieb:
> Mein Signal ist allerdings im 300mV Bereich und im Datenblatt steht "+1V
> to +4V Signal Input Range"

Dein Signal schwingt um 300mV? Das ist tatsächlich unschön. Der Filter 
bezieht sein Signal nicht auf GND sondern auf COM. Das liegt bei VDD/2, 
damit der Filter möglichst viel Aussteuerbereich nach beiden Seiten hat. 
Kannst du dein Signal nicht mit einer vorgeschalteten OPV-Stufe "nach 
oben verschieben"?

von MarkusDaniel H. (markus_esterbauer)


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Hallo Thomas!

Deine Minikurse waren eine große Hilfe. Jetzt weiß ich ungefähr wie die 
Schaltung und Auslegung aussieht.

>Geht es um eine hohe Dämpfungssteilheit (dB/Oktave) im
>Grenzfreq.-Bereich?

Ja genau, das Signal ist von einem Mikrofoneingang und dabei soll eine 
bestimmtes Frequenzband ausgeblendet werden.


>@Achim

Ich werde das Signal vorher noch auf den Voltbereich verstärken, dann 
müsste es gehen.



Hat irgendjemand eine EAGLE - Library von dem MaximIntegrated MAX 293 ??

von Noergler_ewiger (Gast)


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Thomas Schaerer schrieb:
> "Passive und aktive Filterschaltungen, SC-Filter-Schaltungen"
> http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#filters


Netter Eigenwerbungsversuch...

Wann wird denn endlich der Schwachfug mit den nichtlinearen Frequnezen 
in

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0211195.htm

korrigiert? Zitat:
Um Träger- und Informationssignal zusammenzuführen, werden die Signale 
schaltungstechnisch addiert. Dann wird dieses Signal (lineare Frequenz) 
in ein Signal mit einer nichtlinearen Frequenz umgewandelt. Im 
einfachsten Fall wird das von der Basis-Emitter-Strecke eines 
Transistors erledigt. Da diese Diodenstrecke nichtlinear ist (siehe 
Diodenkennlinie), entsteht ein moduliertes Signal, das weitere 
Frequenzen enthält, die im Ursprungssignal nicht enthalten sind.

von Kritikus (Gast)


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Noergler_ewiger schrieb:
> Um Träger- und Informationssignal zusammenzuführen, werden die Signale
> schaltungstechnisch addiert. Dann wird dieses Signal (lineare Frequenz)
> in ein Signal mit einer nichtlinearen Frequenz umgewandelt. Im
> einfachsten Fall wird das von der Basis-Emitter-Strecke eines
> Transistors erledigt. Da diese Diodenstrecke nichtlinear ist (siehe
> Diodenkennlinie), entsteht ein moduliertes Signal, das weitere
> Frequenzen enthält, die im Ursprungssignal nicht enthalten sind.

und ich dachte immer, Mischung wäre Multiplikation und die Frequeez die 
Ableitung der Phase nach der Zeit.

So lernt man nie aus. Es scheint wohl auch nichtlineare Hirnwindungen zu 
geben.

von MarkusDaniel H. (markus_esterbauer)


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Hat jemand von euch eine EAGLE LIBRARY für den MAX293 ?

Mit freundlichen Grüßen
Markus

von Achim S. (Gast)


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Kritikus schrieb:
> und ich dachte immer, Mischung wäre Multiplikation und die Frequeez die
> Ableitung der Phase nach der Zeit.

Dein Gedanke ist nicht falsch: man kann multiplikativ mischen. Aber man 
kann natürlich auch mit einem nichtlinearen Element wie einer 
Diodenkennlinie mischen (nennt sich dann additive Mischung). Steht auch 
alles schon im Wikipedia-Artikel
http://de.wikipedia.org/wiki/Mischer_%28Elektronik%29

Von einer "nichtlinearen Frequenz" zu sprechen ist zugegeben ungeschickt 
(die nichtlineare Überlagerung der Momentanwerte erzeugt halt die 
Mischfrequenzen). Aber die additive Mischung ist ein absolut übliches 
Verfahren.

Kritikus schrieb:
> So lernt man nie aus.

stimmt

von Thomas S. (thom45)


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Hallo MarkusDaniel,

MarkusDaniel HuberEsterbauer schrieb:

> Hallo Thomas!
>
> Deine Minikurse waren eine große Hilfe. Jetzt weiß ich ungefähr wie die
> Schaltung und Auslegung aussieht.

Danke für die wertvolle Anerkennung.
Genau dazu sind die Minikurse auch da.

--------------------------------
@  Noergler_ewiger (Gast)

Deine Berkung, dass die Benennung meiner Minikurse ein netter 
Eigenwerbungsversuch ist, ist nicht angebracht. Als ich neu zu diesem 
exzellenten Elektronik-Forum kam, wurde ich von der 
mikrocontroller.net-Geschäftsleitung offiziell hier sehr nett begrüsst, 
wobei auch gleich meine Elektronik-Minikurse positiv erwähnt worden 
sind. Ich bitte Dich höflich dies zur Kenntnis zu nehmen.

Leider habe kann ich das nicht beweisen, weil ich den Link nicht 
gespeichert habe.
--------------------------------

>> @Achim
>
> Ich werde das Signal vorher noch auf den Voltbereich verstärken, dann
> müsste es gehen.

Wenn Du die maximale Signalspannung am SCF-Eingang bis relativ nahe an 
die Aussteuergrenze erhöhst, maximierst Du entsprechend den 
Signal/Rausch-Abstand.

Gemeint ist der Signal/Rausch-Abstand des SC-Filter, das in der Regel 
bei maximal zwischen 70 bis 80 dB liegt. 72 dB entspricht einer 
12-Bit-Auflösung - nebenbei angedeutet.

Gruss
Thomas

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