Rc tiefpass filter passt nicht

Max Gast #6416928
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Hi,

Simpler RC Tiefpass filter zweiter Ordnung.
R=11 Ohm
C=1.5 nF

Laut dieser Seite berechnete -3dB Grenze:
https://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_2.html
f3dB = 6.20 MHz

Spice Simulation -3 dB Frequenz:
4.2 MHz

Gemessene -3 dB
800 kHz


Was mache ich falsch??
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Beitrag melden
Lukas K. Gast #6416944
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Die wg = 6M 1/s bekommst du bei einem solchen Tiefpass
Wenn du 2 solche hintereinander schaltest hast du bei w = 6M 1/s  schon 
-6dB

800kHz *2PI = ca 5M 1/s
Also nicht so weit weg von den berechneten werten
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
HildeK Gast #6416982
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Rübezahl schrieb:
> Bei zwei Tiefpässen mit den gleichen Werten hintereinander geschaltet
> singt die Grenzfrequenz nochmal um das 1,5 fache.

Gegenüber gerechnet mit einem Glied sinkt sie. Aber nicht bei der 
Simulation. Da misst man ja direkt die 3dB-Grenze.
Simuliert sind es mit einem Glied 11Ω/1.5n 9.6MHz, also kein Faktor 1.5

Max schrieb:
> Spice Simulation -3 dB Frequenz:
> 4.2 MHz

Ich simuliere hier fg = 3.6MHz, seltsam.

Max schrieb:
> Gemessene -3 dB
> 800 kHz
>
> Was mache ich falsch??
Du hast als Quelle einen Generator mit 50Ω Innenwiderstand genommen. 
Diese 50Ω musst du zu dem R1 hinzurechnen.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Joe G. Persönliche Seite #6416988
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Nicht alles was im Internet steht stimmt. Die von dir angegebene 
Berechnung [1] von n-Polen stimmt nur bei idealer Entkopplung. Bei 
Verkopplungen mußt du selbst mal rechnen (ist nicht schwer ;-)
In der Simulation mit idealer Entkopplung kommen auch prima 6.2 MHz als 
3dB Eckfrequenz raus.

[1] https://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_2.html
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
HildeK Gast #6417009
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Max schrieb:
> Was bedeutet diese Entkopplung schaltungstechnisch? Die Filter sind auf
> einer Platine hintereinander geschaltet.

Zwischen die beiden Glieder muss ein (idealer) Verstärker mit v=1, mit 
Rin→∞ und Rout=0.
Vereinfachen kann man das aber damit, dass R1 z.B. zehn mal kleiner ist 
als R2, dafür C1 zehn mal größer als C2.
Übrigens: weitab von der Grenzfrequenz ist die Dämpfung dann wieder 
(fast) gleich. Der Kurvenverlauf unterscheidet sich nur im etwas 
erweiterten Übergangsbereich.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Elliot Gast #6417010
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Rübezahl schrieb:
> Bei zwei Tiefpässen mit den gleichen Werten hintereinander geschaltet
> singt die Grenzfrequenz nochmal um das 1,5 fache.

Nicht nur das, es ergibt sich auch ein deutlich flacherer 
Dämpfungsverlauf, als bei rückwirkungsfreier (-armer) Reihenschaltung. 
Man verschenkt bei gleicher -3dB-Grenzfrequenz bis zu 6dB Dämpfung. 
Siehe Anhang.
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Beitrag #6417017 wurde von einem Moderator gelöscht.
Max Gast #6417020
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Das bedeutet also im praktischen Fall, dass solch ein RC Tiefpass Filter 
ohne Entkopplung nicht funktionieren kann?

Andere Frage:
Zum ueben habe ich ein Koaxial Kabel zwischen Generator und Filter 1 
Ordnung geschaltet. Jedoch entsteht wie im Plot zu sehen, eine 
Verstärkung. Woran liegt das? Das Koaxial Kabel hat einen 
Innenwiderstand und eine Kapazität, in dem Fall bei einer Länge von 1 m, 
ist der Serienwiderstand 30 mOhm und die Kapazität 100 pF. Das erklärt 
aber nicht die Verstärkung?
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Joe G. Persönliche Seite #6417144
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Max schrieb:
> Das bedeutet also im praktischen Fall, dass solch ein RC Tiefpass Filter
> ohne Entkopplung nicht funktionieren kann?

Nein, das bedeutet es nicht. Es bedeutet lediglich, dass die obige 
Gleichung so nicht angewendet werden kann. Übrigens kannst du ein TP 
2.ter Ordnung auch durch eine einfache RLC-Kombination ohne OPV 
realisieren. Im Anhang mal eine Dimensionierung welche dem 
ursprünglichen TP, diesmal jedoch ohne OPV, entspricht.
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Dergute W. #6418019
Lesenswert?
• ▲
▼ 
Moin,

Max schrieb:
> Das bedeutet also im praktischen Fall, dass solch ein RC Tiefpass Filter
> ohne Entkopplung nicht funktionieren kann?

Das bedeutet vor allem, dass auch mit Entkopplung da immer nur 
Kack-Filter rauskommen. Weil der Pol eines solchen RC Filters immer nur 
reell sein kann, also mit sowas keine konj. komlexen Polpaare gebildet 
werden koennen.
Die brauchts aber fuer jede vernuenftige Filterapproximation, wenn die 
Ordnung >1 sein soll.

Gruss
WK
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Thread beobachten

Antwort schreiben

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.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Dein Name und deine E-Mail-Adresse

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.