programmierbares Antialiasing-Filter mit analog Schalter?

Um der Demodulation von Radiosignalen an den internen Nichtlinearitäten 
entgegen zu wirken, empfiehlt es sich einen rein analogen Tiefpass 
vorzuschalten.

@ Weka: Habe es aus dem Datenblatt vom Sensor 
(http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL1001-1002.pdf).

Oder wäre da ein richtiges Filter wie der LTC1069-1 deutlich besser?
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/10691fa.pdf?

Grüße
Oliver

Oliver schrieb:
> @ Weka: Habe es aus dem Datenblatt vom Sensor
> 
(http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL1001-1002.pdf).
>
> Oder wäre da ein richtiges Filter wie der LTC1069-1 deutlich besser?
> http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/10691fa.pdf?

Bei mir geht die Warnleuchte an. Der Clock des ADXL1001/1002 kann mit 
200kHz in der Nähe desjenigen vom LTC1069-1 liegen. Es ist zu prüfen, ob 
das resultierende Alias akzeptabel ist.

Welcher Frequenzbereich wird benötigt?
Das Rauschen des Beschleunigungssensors ist bei tiefen Frequenzen 
erhöht. Hier könnte ein wegschaltbarer Hochpass sinnvoll sein. Die 
Selbstestfunktion ist statisch, daher müsste der Hochpass weggeschaltet 
werden können.

Harlekin schrieb:
> Bei mir geht die Warnleuchte an. Der Clock des ADXL1001/1002 kann mit
> 200kHz in der Nähe desjenigen vom LTC1069-1 liegen. Es ist zu prüfen, ob
> das resultierende Alias akzeptabel ist.

Prüfen heißt dann hier Messen? Würde ein einfacher Tiefpass um 200 kHz 
vor dem Filter helfen?

> Welcher Frequenzbereich wird benötigt?

Ideal wären 1-10 kHz. Geplant ist, umschaltbare Stufen von bspw. 2kHz, 
5kHz und 10kHz zu erreichen.

Da der Sensor mit 3,3v betrieben wird, dachte ich mir, teile ich Vout 
des Sensors auf max. 1,8v, filter es und digitalisiere es dann. Der ADC 
hat Vref = 0,6V und die Vorverstärkung 1/3.

Oliver schrieb:
> Prüfen heißt dann hier Messen?
Den angestrebten Signal-Störabstand kenne ich nicht. Hingegen gibt es im 
Datenblatt des Filters auf Seite 8 im Abschnitt Aliasing und der 
Tabelle 4 einen Hinweis zum Einfluss.

> Würde ein einfacher Tiefpass um 200 kHz vor dem Filter helfen?
Kaum. Dazu müsste die Grenzfrequenz tiefer sein. Als Kompromiss würde 
ich 30kHz wählen. Dann hätte man wenigstens knapp 20dB Dämpfung und wäre 
noch einigermassen von 10kHz entfernt.

Ehrlich gesagt, mir gefällt die Variante mit dem Analogschalter besser. 
Der Stromverbrauch ist geringer und man hat keine zusätzliche Alias. 
Einen Teil der Kondensatoren C3, C5, C7 würde ich nicht schalten, damit 
hat man schon einen passiven Tiefpass gegen Radiosignale. Eventuell 
erfordert der Eingangswiderstand des AD-Wandlers einen Buffer. Diesen 
könnte man, als zusätzliches analoges Filter ausführen.

Oliver schrieb:
> Ideal wären 1-10 kHz.
Frequenzbereich 1kHz...10kHz?
Dann könnte man mit einem Bandpass den Signal-Störabstand verbessern. 
Man müsste sich überlegen, wie man die statische Testfunktion trotzdem 
nutzen kann. (Hochpassfunktion schaltbar oder zweiten AD-Wandlereingang 
je nach Priorisierung und Situation)

@ Harlekin
Dankeschön für die vielen Tipps :)

> Ehrlich gesagt, mir gefällt die Variante mit dem Analogschalter besser.
Mir eigentlich auch. Was hälst du von der aktuellen Schaltung? Mit 
IN1=IN2=0 lassen sich alle C's trennen.

>> Ideal wären 1-10 kHz.
>Frequenzbereich 1kHz...10kHz?
Entschuldigung. eigentlich 0 bis 10 kHz.

Der ADC hat einen Eingangswiderstand von >1 MOhm und max. Csample = 
2.5pF. Bei Rsource <= 40 kOhm erreicht er eine Samplerate von 142,86 
kHz.

Grüße

Hallo,

da ich schon ganz gerne einen wirklich einstellbaren TP haben möchte, 
habe ich den Versuch mit dem LTC1069 nochmal aufgegriffen und ein 
weiteres Filter davor geschaltet. Dessen fc ist bei etwa 23 kHz. Ist 
evtl nicht die effektivste Lösung, aber die sollte den gewünschten 
Erfolg erbringen, oder?

Die beiden Ausgänge von IC1 und IC2 konkurieren miteinander. Zumindest 
wenn IC1 durchgeschalten ist.

Warum soll die Bandbreite programmierbar sein? Geht es um den 
Signal-Stör-Abstand? Dann ist zu prüfen, ob das Filter LTC1069-6 diesen 
überhaupt verbessert.

Harlekin schrieb:
> Die beiden Ausgänge von IC1 und IC2 konkurieren miteinander. Zumindest
> wenn IC1 durchgeschalten ist.

Korrekt. Das geht so nicht.
Man könnte aber das Filter um U2 mit dem IC2 vertauschen, dann kann man 
die beiden Pfade voneinander trennen.

Harlekin schrieb:
> Warum soll die Bandbreite programmierbar sein? Geht es um den
> Signal-Stör-Abstand? Dann ist zu prüfen, ob das Filter LTC1069-6 diesen
> überhaupt verbessert.

Ziel ist es, mit dem ADXL Maschinenschwingungen zu erfassen und zb durch 
erkannte Stöße auf Getriebeschäden oÄ zu schließen.

Dafür hatte ich mir vorgestellt, dass der "Messbereich" in gewissen 
Bandbreiten umschaltbar ist, um zb auch bei niedrigeren Frequenzen eine 
genaue FFT erstellen zu können. Welche Filterart würdet ihr dafür 
bevorzugen?


HildeK schrieb:
> Man könnte aber das Filter um U2 mit dem IC2 vertauschen, dann kann man
> die beiden Pfade voneinander trennen.

Dann wäre aber der AA-Filter um U2 für IC2 wirkungslos.

Danke schon mal an Alle für die vielen Antworten :)

Oliver schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Man könnte aber das Filter um U2 mit dem IC2 vertauschen, dann kann man
>> die beiden Pfade voneinander trennen.
>
> Dann wäre aber der AA-Filter um U2 für IC2 wirkungslos.

Auch wieder wahr, ich hatte nicht erkannt, das U2 als Filter für IC2 
notwendig ist.
Dann wäre eben noch ein Analogschalter am Ausgang von IC2 zu spendieren.

Dergute W. schrieb:
> Die ganzen Faxen wuerd' ich alle auf der digitalen Seite machen. Steck'
> deine Energie auf der analogen Seite in einen stoersicheren Aufbau und
> ein fixes Antialiasingfilter mit vernueftigem Aufwand. Den Rest mach'
> digital.

Ok, dann so etwas? Butterworth 4. Ordnung mit fc=20 kHz. Damit sollte 
ich bspw. mit 100 kHz abtasten und zb mit einem FIR 1k, 5k und 10k 
filtern können, oder?

Dergute W. schrieb:
> Die Umschaltung muss wohl unbedingt sein. Aus Gruenden.

Harlekin schrieb:
> Die
> Selbstestfunktion ist statisch, daher müsste der Hochpass weggeschaltet
> werden können.

Hallo Weka, der Schalter ist nur deswegen drin. Warum reicht es nicht, 
das Signal während des Selbsttests auch zu filtern? Wenn ich es richtig 
verstanden habe, geht es dabei eher um eine DC-Differenz.

>The output amplifier can drive resistive loads up to 2 mA of source
> current, for example greater than 2.5 kΩ for 5 V operation. If
> the output is to drive a capacitive load greater than or equal to
> 100 pF, a series resistor of at least 8 kΩ is required to maintain
> the amplifier stability.

> Maximum Resistive Load 20 20 MΩ
> Maximum Capacitive Load With external resistor 22 nF

Bei 10 kHz beträgt die Eingangsimpedanz des Filters etwa 10,9kOhm, oder?
Oder sollte ich lieber einen Impedanzwandler zwischenschalten?