www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tiefpassfilter 3.Ordnung


Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guten morgen zusammen,

Ich habe mir einen Bessel Tiefpaßfilter 3. Ordnung gebaut.
Der Tiefpaß wurde so dimensioniert, daß die Grenzfrequenz bei 20khz
liegt. Das heist, dass alle Frequenzen ab 20khz rausgefiltert werden
sollen. Das klappt zwar einwandfrei, nur habe ich das Problem, dass
das z.b. Eingangsrechtecksignal bei einer Freuquenz von 20khz
stark verfälscht wird. Nun meine Frage:
Wie kann am Ausgang des Filters auch bei 20khz ein rel. gute
Rechtecksignal bekommen? Muss ich hierbei die Ordnung des Tiefpasses
erhöhen? Oder gibt es noch andere Möglichkeiten?

Vielen Dank im Voraus
Dummkopf

Autor: programinator (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

da du die Oberwellen deines Signals herausfilters, muss sich 
zwangsläufig ein verschliffener Rechteck (angenähert Sinus) ergeben.

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@programinator,

Ja das stimmt, einen verschliffenes Rechteck will ich aber nicht haben,
sondern nur die Oberwellen des Rechtecksignals rausfiltern. Wie kann ich
das am besten erreichen?

Autor: snowman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
etwas zum verständnis: ein rechtecksignal ist die summe aus vielen 
verschiedenen sinus-wellen mit verschiedenne frequenzen. sprich, wenn du 
die oberen frequenzen weglässt, die zu einem rechtecksignal nötig sind, 
so werden die kannten abgerundet auch ergibt sich eine welligkeit auf 
den "geraden".

http://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung

du kannst also nicht ein rechtecksignal nicht analog tiefpassfiltern auf 
dass du wieder ein rechtecksignal bekommst.

Autor: klugscheissender Rahul, manchmal auch fies (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schmitttrigger dahinter...(Dann gibt es zwar wieder ein Rechteck, aber 
der Filter wird mehr oder weniger hinfällig...)

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wieso kannst du Filter bauen und hast keine Ahnung von Fourier ?

Autor: Wolfram (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Wie kann am Ausgang des Filters auch bei 20khz ein rel. gute
>Rechtecksignal bekommen
mach einen Schmitttrigger hinter den Filter

Autor: snowman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> mach einen Schmitttrigger hinter den Filter
toll und dann hat er die höheren frequenzen wieder drin...

ich glaube, wir sollten fragen, was er schlussendlich will. wenn ich das 
unterdessen richtig interpretiere:
- input = rechtecksignale dessen frequenz ändern kann
- output = nur die rechtecksignale, die kleiner 20kHz sind

ist das korrekt?

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ok danke erstmal für die schnellen antworten..
ich werd mal einen schmitt trigger hinter dem filter bauen..

@tom
sind schon fast 10 jahre her dass ich mich mit fourier beschäftigt habe
und habe leider fast alles vergessen. Ist es denn so wichtig das man 
Fourier
für den Bau von Filtern benötigt?

Autor: snowman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> >> mach einen Schmitttrigger hinter den Filter
>> toll und dann hat er die höheren frequenzen wieder drin...
sorry, hab falsch überlegt. geht so (kommt darauf an, was er will)

Autor: klugscheissender Rahul, manchmal auch fies (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>> >> mach einen Schmitttrigger hinter den Filter
>>> toll und dann hat er die höheren frequenzen wieder drin...

Ja, aber sein Rechteck hat maximal eine Frequenz von 20kHz...

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

>> mach einen Schmitttrigger hinter den Filter
toll und dann hat er die höheren frequenzen wieder drin...

ich glaube, wir sollten fragen, was er schlussendlich will. wenn ich das
unterdessen richtig interpretiere:
- input = rechtecksignale dessen frequenz ändern kann
- output = nur die rechtecksignale, die kleiner 20kHz sind

ist das korrekt?

Ja das ist Richtig!

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ist es denn so wichtig das man Fourier
> für den Bau von Filtern benötigt?

Es erklärt dir, warum sich deine Signalform ändern
kann, wenn du höhere Frequenzen wegfiltert.

Letztendlich kann, laut Fourier, jede beliebige Signal-
form als ein Gemisch von Sinusschwingungen mit unterschiedlichen
Frequenzen aufgefasst werden. Der Filter schmeist alles weg
was über einer bestimmten Grenzfrequenz liegt -> Die
Signalform muss sich ändern, wenn in dem Sinusgemisch
Sinusschwingungen höher als diese Grenzfrequenz vorkommen.

Eine ideale Rechteckschwingung ist ein Gemisch aus
unendlich vielen Sinusschwingungen mit immer höherer
Frequenz, ergo ....

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dummkopf wrote:
>
>
>>> mach einen Schmitttrigger hinter den Filter
> toll und dann hat er die höheren frequenzen wieder drin...
>
> ich glaube, wir sollten fragen, was er schlussendlich will. wenn ich das
> unterdessen richtig interpretiere:
> - input = rechtecksignale dessen frequenz ändern kann
> - output = nur die rechtecksignale, die kleiner 20kHz sind
>
> ist das korrekt?
>
> Ja das ist Richtig!

Hast du nur, ausschliesslich, Rechtecksignale?

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Karl Heinz,

Erstmal Danke für die ausführliche Erklärung!
Ja es sind 20khz Rechtecksignale. Das Problem dabei ist, dass diese
Rechtecksignale "unsauber" sind, d.h. das beim Übergang vom Low
in den High Zustand immer hochfrequente Überschwinger vorkommen.
Diese Überschwinger will ich deswegen mit Hilfe des Filters eliminieren, 
so
dass ich am Ausgang einen sauberes Rechtecksignal bekomme...

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So was macht man mit einem Schmitt-Trigger

Autor: zotti (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aha. Das waere dann etwas fuer ein Tiefpassfilter mit, sagen wir, 
100kHz-500kHz.

Z.

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Karla Heinz,

Also doch NUR ein Schmitt Trigger!?
Also dann lag ich wohl mit meinem TP wohl daneben :-/

Vielen Dank für eure Unterstützung

Autor: klugscheissender Rahul, manchmal auch fies (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Also dann lag ich wohl mit meinem TP wohl daneben :-/

Nicht wirklich. Er erfordert nur wesentlich mehr Aufwand, um dahinter 
dann trotzdem noch die notwendige Schaltung zu haben.

Autor: Dummkopf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@klugscheisser,

Also nach dem TP einfach noch einen Schmitt Trigger!?
Ok ich werde es mal versuchen

Dummkopf

Autor: klugscheissender Rahul, manchmal auch fies (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Also nach dem TP einfach noch einen Schmitt Trigger!?

Ja, hatte ich oben aber schon geschrieben.
Dann kann man sich den TP aber auch sparen...

Autor: snowman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wenn du alle rechteckfrequenzen haben willst, nur sauberer, dann musst 
du wirklich nur den schmitt-trigger nehmen - mehr nicht ;)

Autor: Uwe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!
@klugscheissender Rahul
<Dann kann man sich den TP aber auch sparen...
eher nicht,weil

<. Das Problem dabei ist, dass diese
<Rechtecksignale "unsauber" sind, d.h. das beim Übergang vom Low
<in den High Zustand immer hochfrequente Überschwinger vorkommen.

Erhat nicht gesagt wie gross die Überschwinger sind.
Wenn die Schaltschwelle des Triggers da reinfällt und der Trigger nur 
schnell genug ist hat er ein total versautes Signal. Also erst filtern 
und dann triggern sollte die richtige Lösung sein.

MFG Uwe

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Überschwinger können auch Masseprobleme sein...
manchmal hilft es, die Masse Oszi's woanders anzuklemmen...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.