Hallo Ich habe einen Butterworth-Bandpassfilter 2. Ordnung für ca 13.56 MHz Resonanzfrequenz dimensioniert. Die Spannungsversorgung ist Single Supply. D.h ich habe am positiven Eingang des OP einen Spannungsteiler angeschlossen. Müsste soweit eigentlich funktionieren. Nun habe ich am R4, einfach mal einen Funktionsgenerator (Sinussignal, 13MHz, 10mVpp) angeschlossen um zu überprüfen ob das Filter funktioniert. Am Ausgang des OP, also an der Buchse X2, ist das Oszilloskop angeschlossen. Am Oszilloskop sollte eigentlich ein Sinunsignal erkennbar sein oder nicht? Auf jeden Fall habe ich am Ausgang: 3,1V Gleichspannung Ich bin schon am verzweifeln. Ist möglicherweise der OP kaputt, oder funktioniert dieser Single-Supply Betrieb mit diesem Operationsverstärker etwa nicht?? Ich würde mich über eine Rückmeldung freuen!!
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Versuch mal, R6 nicht auf GND sondern auf deine virtuelle Masse zu beziehen. Also Spannungsteiler auf halbe Betriebsspannung, danach ein (langsamer) OPV zum puffern und dort an den Ausgang dann R6.
Vielleicht sollte ich noch erwähnen, dass vor dem R4 der Sinus noch vorhanden ist. Also direkt am Funktionsgenerator. Nach dem R4 ist das Sinussignal des Funktionsgenerators plötzlich nicht mehr vorhanden. Wie ist das eigentlich möglich? Deine Variante mit einem zusätzlichen OP ist relativ umständlich. Kann ich nicht einfach den R6 statt auf Masse ,an den positiven Anschluss des OP hängen. Also auf virtuelle Masse. Danke für dein Bemühen!!
Der LT1396 ist ein Current-Feedback-OPA. Ich kenne die wenig, weiß aber, dass hier einige Besonderheiten beachtet werden müssen. So sind im Datenblatt z.B. die Beschaltungen immer relativ niederohmig - der Gegenkoppelwiderstand liegt im Bereich 250 Ohm. Der Eingangsstrom ist typ. 10µA - da ist dein Spannungsteiler für den +Eingang sicher zu hochohmig. Suche mal nach den Besonderheiten des Current-Feedback-Prinzips.
>Nach dem R4 ist das Sinussignal des Funktionsgenerators >plötzlich nicht mehr vorhanden. Ja, wenn du mit 1k2 und 56 Ohm teilst, wirst du bei 10mV Eingangssignal kaum noch was messen können. So ein empfindliches Skope hätte ich auch gerne ... Außerdem sollte der OPA ja den -Eingang so nachregeln, dass er Null Differenz zum +Eingang hat. Gut, die 18pF sind noch dazwischen.
Sorry ich habe mich verschrieben. Das Eingangssignal ist 100mVpp Trotz des 1k2 und 56 Ohm Teilers sollte doch nach dem R4 noch eine Spannung zu messen sein oder nicht.
>Trotz des 1k2 und 56 Ohm Teilers sollte doch nach dem R4 noch >eine Spannung zu messen sein oder nicht. Ja, so rund 5mV. Kann das dein Meßgerät? Beachte: Kabel und Meßgerät haben u.U. mehrere hundert pF Eingangskapazität. Das bringt manchen unerwünschten Effekt. Ich habe die Anordnung gerade mal simuliert. Da funktioniert es mit deiner Beschaltung gut - allerdings hat der Bandpass bei der Mittenfrequenz etwa 7dB Dämpfung - ist das so gewollt? Der DC-Anteil im Ausgang liegt bei rund 3V. Es sollte schon ein Ausgangssignal erkennbar sein. Allerdings: verwendest du direkt ein BNC-Kabel (mit oder ohne 50 Ohm Abschluss im Scope?) oder einen Tastkopf an Buchse 2? Womit hast du die BE bestimmt? Kennst du - Texas Instrument: FilterPro? - Linear Technology: SwCAD?
Hallo Gast, Current Feedback OPV funktionieren nicht mit Kondensatoren im Rückkopplungszweig. Das Ersatzschaltbild eines Current Feeddback OPV hat außer der Spannungsquelle am Ausgang noch eine Spannungsquelle zwischen invertierendem und nichtinvertierendem Eingang. http://www.analog.com/library/analogDialogue/Anniversary/Graphics/figure94lg.gif http://www.analog.com/library/analogDialogue/Anniversary/22.html Ein alternativer OPV für Deine Zwecke ist der MAX4104. Das ist ein "normaler" OPV mit ähnlicher Bandbreite, allerdings nicht "Rail-to-Rail". Eine Alternative bei so hohen Frequenzen ist ein LCR-Serienschwingkreis und eine nichtinvertierende Verstärkerschaltung. Dann bräuchtest Du allerdings auch eine doppelte Spannungsversorgung. Es wäre außerdem günstig, wenn Du den Ausgangswiderstand Deiner Schaltung auf den Wellenwiderstand der Leitung (typischerweise 50 Ohm) auslegen würdeest. Die Wellenlänge beträgt lambda = c/f = 200.000.000 m/s : 13E6 = 15 m. (c: Lichtgeschwindigkeit im Dielektrikum) Die Welleneigenschaften machen sich etwa ab lambda/20 ... lambda/10 bemerkbar, also schon ab etwa 1-2 m Kabellänge. Die Schaltung wäre dann so abzuändern: OPV |\ 50 | \-------|||||||--------o | / BNC-Kabel |/ Gruß, Michael
>Current Feedback OPV funktionieren nicht mit Kondensatoren im >Rückkopplungszweig. In der Simulation mit dem Baustein hat das schon funktioniert - SwCAD bringt ja das Modell des LT1396 mit. Ich habe gelesen, dass der Ausgang eines CF schon mit kapazitiver Belastung klar kommt, nur die Eingänge reagieren empfindlich bereits auf Streukapazitäten. Aber wie ich schon oben sagte: "Ich kenne die (CF-OPAs) wenig ..."
HildeK wrote: >>Current Feedback OPV funktionieren nicht mit Kondensatoren im >>Rückkopplungszweig. > In der Simulation mit dem Baustein hat das schon funktioniert - SwCAD > bringt ja das Modell des LT1396 mit. > Ich habe gelesen, dass der Ausgang eines CF schon mit kapazitiver > Belastung klar kommt, nur die Eingänge reagieren empfindlich bereits auf > Streukapazitäten. > Aber wie ich schon oben sagte: "Ich kenne die (CF-OPAs) wenig ..." Hallo HildeK, ich hatte mir das etwas undifferenziert gemerkt. Hier steht es nochmal genauer: http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1154,C1009,C1146,D4234 Der Kondensator ist offenbar falsch, wenn er direkt am nichtinvertierenden OPV angreift. Das hängt direkt mit dem 1-Verstärker vom (hochohmigen) nichtinvertierenden Eingang zusammen. Keine Ahnung, wie gut die Simulation von SwitcherCAD ist. Genauer sollte auf jeden Fall die Zeitbereichsanalyse sein. Die Frequenzgangfunktion würde ich eher als unzuverlässig einschätzen. Gruß, Michael
Die Verstärung des OPs bei der Mittenfrequenz muss bei dieser Schaltung grösser sein als Q^2. Das kommt daher das am Eingang ein Spannungsteiler aus 1.2KOhm und 56 Ohm zu finden ist. Diese Abschwächung muss der OP erst einmal Ausgleichen. Normalerweise baut man Filter mit einer Mittenfrequenz von 13 MHz als LC-Filter auf. Gruss Helmi
Die 18pF Kondensatoren sind zu klein fuer 13MHz. Deren Impedanz reicht nicht mal fuer den Biasstrom. Aendere die Werte, sodass die Kondensatoren groesser sind.
prinzipiell müsste es funktionieren (auch wenn ich ein LC filter nehmen würde bei dieser frequenz) hast du die toleranzen deiner bauteile in deiner berechnung berücksichtigt, sprich entsprechende simulation gemacht (monte carlo)?
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So ich hab das Filter noch mal neu dimensioniert und simuliert. Dabei ist folgende Übertragungsfunktion herausgekommen. Funktioniert also wie gewollt. Ich wollte noch fragen wie ich das Filter steilflankiger machen kann, weil es sollte mehr dämpfen.
>Ich wollte noch fragen wie ich das Filter steilflankiger machen kann, >weil es sollte mehr dämpfen. Ich hatte dir ja den Tipp mit "Texas Instrument: FilterPro" schon mal gegeben. Da kannst du eine höhere Güte vorgeben und den Grad erhöhen und dann wird das Filter steiler (und aufwendiger). Allerdings wird das vermutlich auch höhere Anforderungen an den OPA stellen. Wähle für den Referenzwiderstand "R1 Seed" einen möglichst kleinen Wert.
Hallo, > Ich wollte noch fragen wie ich das Filter steilflankiger machen kann, > weil es sollte mehr dämpfen. bei einem RLC-Filter (Ausgangsspannung am R) kannst Du das R verkleinern bzw. am Verhältnis L/C schrauben; das Produkt L*C ist ja durch die Durchlaßfrequenz vorgegeben. Bei der RC-Filteranordnung mußt Du die Filterordnung (Anzahl unabhängiger Energiespeicher, d. h. L und C) erhöhen. Das läuft darauf hinaus, daß Du eine Schaltung mit zwei OPV verwendest. Gruß, Michael
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Ich hab eine Transientenanalyse des Filters gemacht. Der DC-Anteil im Ausgang liegt bei rund 3V. Das verstehe ich nicht ganz, wieso hat das Filter ein DC-Anteil?? Kann mir das bitte jemand erklären Danke
Du hast doch nur ein asymetrische Versorgungsspannung b.z.w. dein (+) Eingang liegt auf Ub/2 Gruss Helmi
D.h also eigentlich müsste der DC Anteil bei ca. 2.5V liegen. Kann ich den DC-Anteil mit einem Serienkondensator am Ausgang wegbekommen und wie groß soll ich ihn nehmen.
>D.h also eigentlich müsste der DC Anteil bei ca. 2.5V liegen. Dein OP hat ja auch noch einen Eingangsbiasstrom und mit deinen beiden 100K Widerständen am (+) Eingang kommt das schon ungefähr hin. Du kannst diese beiden Widerständen ja mal kleiner machen. >Kann ich den DC-Anteil mit einem Serienkondensator am Ausgang >wegbekommen Damit bekommt man den DC-Offset weg. >und wie groß soll ich ihn nehmen. Der hängt von dem Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe und deiner gewünschten unteren Grenzfrequenz ab. Ck = 1/(2*PI*fu*Rin)
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