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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Filter aber wie


Autor: Heinrich (Gast)
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Hallo alle zusammen,
etwas OT aber hier sind genug Leute unterwegs die eine Menge Anhnung
haben...

Ich brauch Filter - für analoge Telphonband (NF 300-3400Hz)
und zwar einen Bandfilter mit fo=2040Hz so ca. 6..8  Ordnug mit ca
300Hz Bandbreite bei -3dB.

und eine Bandsperre mit  mit fo=2040Hz so ca. 6..8  Ordnug mit ca 300Hz
Bandbreite bei -30..40 dB.

wie realisiet man so etwas am besten SC, DSP (??), Aktive RC ??

Danke für eure Hilfe

Heinrich

Autor: tobias hofer (Gast)
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hallo

du kannst natürlich das ganze mit op's aufbauen brauchst dann
natürlich auch 4 op's für eine filter achter ordnung. mit
sc technik kannst du das auch machen. du brauchst dann einfach einen
externen clock. zudem rauschen diese sc filter erheblich mehr als ein
analoges.
dann könnte ich dir noch z.b folgendes ic von maxim empfehlen
max274, ist ausgelegt für 4x2 ordnung. da musst du nur noch ein paar
widerstände und kondensatoren extern bestücken und schon hast du dein
filter. zudem stellt maxim eine filterberechnungssoftware zur
verfügung. das wäre , wenn du nicht ein mathe freak bist, sicherlich
auch noch ne gut hilfe.

gruss tobias

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo,

eine Möglichkeit ist der Einsatz von getakteten Filtern wie z.B. den
Tiefpass MAX292 für die untere Grenze. In Reihe dazu einen Hochpass für
Fo. Über den Takt lassen sich nun alle Bedingungen gut einstellen.
Die Filter sind nach ihrer Ordnung und der Karakteristik auszuwählen,
je nach Bedarf.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Bernhard (Gast)
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Hi,

es gibt noch eine sehr elegante Möglichkeit :
Lade bei www.linear.com das FilterCAD Programm runter, dann kannst Du
die Filter sehr gut simulieren und berechnen lassen und den Schaltplan
ausdrucken lassen. Aber Achtung : Bausteine von LT (LTC1562 ist sehr
gut, bis 9. Ordnung) sind schwer zu beschaffen und teuer. Dafür aber
auch wirklich gut und dank der Software für nahezu alle Frequenzen
dimensionierbar.



- SC Filter bieten viele Vorteile. Für präzise Messaufgaben eignen sich
diese aber nicht. (Kondensatoren können sich aufladen und dann in dem
System eine Totzeit hervorrufen).

- Bei der Entscheidung welche Filtertechnik Du einsetzen willst
solltest Du auch berücksichtigen, dass

 a) es nicht möglich ist eine konstante Phase und einen sehr
    steilflankigen Amplitudengang zu erreichen - evtl. f. Audio
    wichtig
 b) SC - Filter einen Takt benötigen, der u.U. das Analogsignal stört
    und diese Kondensatoren besitzt - und so simple ist dies unter
    Umständen auch nicht
 c) Analoge Filter aus Operationsverstärkern zwar Aufwändig zu bauen
    sind (aber mit QUAD OpAmps hält sich auch dies in Grenzen), dafür
    auch sehr leicht mathematisch beschreibbar sind (leicht ist
    relativ und personenabhängig), wohingegen diese
    Maxim und LT Filter für andere, nicht in den Datenblättern
    angegebene Eckfreqenzen nur schwer umzurechnen sind (wenn es das
    CAD Tool von LT nicht gäbe, hätten unsere Geräte nur OPAMP Filter)
 d) Deine 3 kHz ja fast Gleichspannung ist und von daher meiner
    Meinung nach die diskreten, aktiven RC Filter mit
    Operationsverstärkern die beste Lösung ist
gruss

Autor: Heinrich (Gast)
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Schönen Dank für die umfangreichen Antworten.

Sieht ganz so aus als werden´s die aktiven RC Filter werden. ..


Danke,
Heinrich

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo,

"dafür
                      auch sehr leicht mathematisch beschreibbar
sind"

das ist sicher richtig aber bauen Sie daß mal mit Widerständen und
Kapazitäten aus der E- reihe, wenn die errechneten Daten erreicht
werden sollen! Und die Auswahl des OP ist auch nicht mehr trivial wenn
die Filterkarakteristik erhalten werden soll! Filter zum Messen zu
entwickeln ist schon sehr anspruchsvoll und aufwendig.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Bernhard (Gast)
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Auch hallo zurück,

ich stimme in allen Punkten zu nur mit den folgenden kleinen
Einschränkungen :

- bei 3 kHz ist die Auswahl der OpAmps nicht schwierig, zumal keine
oder kleine Verstärkungen benutzt werden, d.h. BandwidthProduct kann
vernachlässigt werden. Gute OpAmps sind bsp. OPA2134 (Audio) oder
OPA2604. Sind aber auch nicht billig, gebe ich zu.

- okay die E-Reihe ergeben immer Abweichungen von der Rechnung. stimmt.
Man könnte aber zum Beispiel eine MFB Filter Topologie verwenden, die
weniger auf Bauteilschwankungen reagiert als eine Sallen-Key Topologie.
Mathematisch können aber auch diese Abweichungen berechnet werden ->
nicht schwierig aber aufwendig...

Filterentwurf ist schwierig und wenn man es nicht öfters macht auch
eine try and error geschichte.
Ich wollte eigentlich nur zum Ausdruck bringen, dass die integrierten
Bausteine zwar um Längen besser sind, aber ohne Softwareunterstützung
kaum dimensionierbar sind (LT weißt darauf sogar in den Datenblättern
hin) und schlussendlich sind sie schwer zu beschaffen.

in diesem sinne

mfg
B. Gleich

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo,

mit den 3KHZ hast Du Recht, das vereinfacht die Auswahl der OP's
erheblich. Hatte ich nicht mehr dran gedacht bei meiner Antwort.
Ich benutze die getakteten Filter vor dem ADW in einem Datalogger mit
variabler Abtastrate und da läßt sich nun ohne großen Aufwand das
Filter der Abtastrate anpassen (ohne daß der Benutzer darüber
nachdenken muß).
Wie würde das über einen Bereich von 1KHZ-400KHZ Abtastrate mit einem
normalen Filter wohl aussehen? An dieser Stelle ist es sicher gut
eingesetzt. Der Einfachheit halber benutze ich diese Tiefpässe nun auch
in anderen Applikationen, da µP's immer einen Takt liefern können.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Bernhard (Gast)
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Ja da geht das natürlich nicht, würde auch schwierig sein einen
Wobbelbaren Filter zu bauen der an allen Frequenzpunkte gleich gut
ist.....

mfg
B.G.

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