mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Funktionsweise eines Sallen-Key Filters


Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo und guten Abend!

Könnte mir bitte jemand leicht verständlich erklären, wie ein Sallen-Key 
Filter arbeitet? Ich habe bisher zwar viele mathematische Herleitungen 
gefunden, aber so richtig habe mir diese nicht weiter geholfen.
Mich interresiert vor allem der Aufbau als Tiefpassfilter, wie es z.B. 
bei Wikipedia dargestellt ist:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97...

Ich sehe, dass ein Tiefpass aus C2 und R2 gebildet wird und als 
unbelastet angesehen werden kann, da er auf den OPV führt. C1 und R1 
bilden wohl den 2. Tiefpass, der - wenn ich es richtig verstanden habe - 
in Mittkopplung arbeitet. Das ist aber der Punkt an dem ich stocke: 
warum/wie in Mitkopplung? Und weshalb sind zum erreichen von einer 
bestimmten Grenzfrequenz die Grenzfrequenzen des 1. und 2. Tiefpasses 
meist unterschiedliche dimensioniert?

Würde mich freuen, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte :)

Viele Grüße, Matthias

Autor: Helmut (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Rs und Cs wählt man so, dass ein bestimmter Verlauf der 
Übertragungsfunktion herauskommt.

Butterworth: max. flacher Frequenzgang
Bessel: max. "flache" Laufzeit über die Frequenz

Und wenn man von den gerechneten Werten abweicht, dann sieht die 
Übertragungsfunktion halt nicht ganz so flach aus.

Autor: Eddy Current (chrisi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Das ist aber der Punkt an dem ich stocke:
>warum/wie in Mitkopplung?
Stelle Dir das einfach als eine Maßnahme vor, den Tiefpass zu 
entdämpfen. Nur auf diese Weise lassen sich Güten erreichen, die über 
denen eines passiven R/C-Tiefpass liegen.

>Und weshalb sind zum erreichen von einer bestimmten Grenzfrequenz
>die Grenzfrequenzen des 1. und 2. Tiefpasses meist unterschiedliche
>dimensioniert?
Du erwartest sicherlich eine flache Durchlasskennlinie und einen steilen 
Abfall im Sperrbereich. Nur mit der Überlagerung zweier 
unterschiedlicher Durchlasskennlinien lassen sich die Kriterien der 
unterschiedlichen Filtertypen erzielen (Bessel, Butterworth, usw.) Zwei 
identische Grenzfrequenzen, weiss gar nicht, ob so ein Baby einen Namen 
hat...
Im vorliegenden aktiven Filter lassen sich diese beiden Grenzfrequenzen 
allerdings sowieso nicht mehr brechnen, da die "beiden Filter" nicht 
voneinander entkoppelt sind.

Autor: Franzi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

>Könnte mir bitte jemand leicht verständlich erklären, wie ein Sallen-Key
>Filter arbeitet?

1. C2 und R2 bilden eine Tiefpass.
2. Falls durch diesen TP die Spannung verkleinert wird, ist auch die 
Ausgangsspannung kleiner (v=1)
3. Dadurch wird über den Kondensator C1 mit R1 in Tiefpass gebildet.
4. Falls durch den TP R2 C2 die Ausgangsspannung fast auf Masse ist, 
wird der TP R1 C1 voll wirksam.
5. Durch C2 R2 entseht der erste TP; durch C1 R1 der zweite TP. Dadurch 
ensteht ein TP 2. Ordnung.


Wird V größer 1, so erfolgt die TP Wirkung von C1 R1 radikaler. Q wird 
größer.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Horowitz-Hill zum Sallen-Key HOCHpaß:
"Note that it would be simply two cascaded RC high-pass filters except 
for the fact that the bottom of the first resistor is botstrapped by the 
output. It is easy to see that at very low frequencies it falls off just 
like a cascaded RC, since the output is essentially zero. As the output 
rises at increasing frequency, however, the bootstrap action tends to 
reduce the attenuation, giving a sharper knee"

Das ist m.E. einfach und einsichtig und läßt sich auf den Tiefpaß 
übertragen.

Horowitz-Hill weiter:
"Of course, such hand-waving cannot substitute for honest anlysis 
......."
;-)

Cheers
Detlef

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank!!!

Viele Grüße, Matthias :)

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.