Hallo Forumgemeinde, ich habe vor einen aktiven Tiefpassfilter 4. Ordnbung zu bauen. Ich habe ein Buch gekauft welches sich mit der Sachlage beschäftigt. In den Schaltplänen werden OPV´s verwendet, jedoch ist nirgends beschriieben welche. Ist es egal? Und wie sieht es mit der Versorgungsspannung aus?
Angehängte Dateien:
-
aktiver_Tiefpass.png
2,2 KB
:
Verschoben durch Moderator
Erik Malohn schrieb: > In den Schaltplänen werden OPV´s verwendet, jedoch ist nirgends > beschrieben welche. Ist es egal? Nein. Für Audio haben sich folgende bewährt: z.B. TL072, TL074, NE5532 Hier gibt es eine Übersicht: http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker > Und wie sieht es mit der Versorgungsspannung aus? Am einfachsten ist es mit einer doppelten, also neg. und pos. Versorgung, aber mit ein paar Tricks geht es auch mit einer /virtuellen Masse/.
Danke für die schnelle Antwort. Hast du zufällig eine eagle-Bibliothek dafür? und muss ich eventuell mit einer Verstärkung durch die Schaltung rechnen?
TL07x ist mist. Nimm lieber OPA134 oder OPA2340. Kosten zwar etwas mehr, haben aber auch bessere Daten. Die TL07x sind ja auch schon uuuuur alt.
Erik Malohn schrieb: > Hast du zufällig eine eagle-Bibliothek dafür? Die angegeben Typen und auch die von Tobias sind doch alle schon bei Eagle dabei. > und muss ich eventuell mit einer Verstärkung durch die Schaltung > rechnen? Die Verstärkung ist (R2/R1)·(R5/R4), hängt also von der Dimensionierung ab.
Tobias Plüss schrieb: > TL07x ist mist. Quatsch. Er ist für Audio gut genug. Der OPA2340 kostet fast das zehnfache und hat auch seine Nachteile. Er kann z.B. max 5V und hat eine kleinere Slew-Rate.
Ich glaube Tobias hat sich verschrieben. Er meint wohl OPA134/OPA2134, welcher wirklich ein Audio OpAmp und besser als ein NE5532 ist. Der OPA2134 ist wirklich viel teurer als ein NE5532 aber dessen Daten sind auf dem Papier wirklich besser, nun frag ich: Wie viel bringt es nun wirklich? Fest steht das der NE5532 auch heute noch oft verwendet wird.
Nee, ich meinte wirklich den 2340er. Der ist speziell für Filteranwendungen geeignet (sagt zumindest Burr-Brown). Der 134er ist weniger ein spezieller Filter-OpAmp, als ein Audio-Amp, der kann auch Kopfhörer direkt treiben, was man nicht mit jedem beliebigen OpAmp tun sollte.
@Tobias: Kannst du mal konkret die Eigenschaften nennen, die den TL072 "Mist" werden lassen. Immerhin ist dieser in Milliarden Audio-Schaltungen verbaut. Die Daten des OPA2340 sehen jedenfalls nicht so viel besser aus.
Mist war ein bisschen übertrieben, aber er ist schon extrem lowcost-mässig. Für eine Audioanwendung mag er vielleicht knapp okay sein, aber bau damit mal einen Addiere oder dergleichen auf. Die Präzision ist einfach nicht ausreichend, deswegen würde ich den 072er nicht mal für Audio verwenden. Der 072 ist einfach schon steinalt.
Also ich habe hier noch nichts gelesen über die z.B. den Eingangspegel, die gewünschte Grenzfrequenz, die erforderliche Dämpfung, die gewünschten Versorgungsspannung(en), ja noch nicht mal die Bauelement sind dimensioniert und doch kommen Antworten dass der TL07x geeignet ist oder auch nicht. Grundsätzlich ist er für Linepegel zunächst mal ganz brauchbar! Aber in der Filterschaltung (je nach derzeit noch unbekannter Dimensionierung) kann es durchaus sein, dass man ihn nicht verwenden kann. Speziell der rechte OPA kann dann hohe Anforderungen an das GBW-Produkt haben, die die TL06x/7x/8x nicht mehr erfüllen, aber dann geht der OPA2340 auch nicht. Hier sollte man mal das kostenlose FilterPro von TI befragen, was erforderlich ist und den passenden Typ suchen. Tobias Plüss schrieb: > Der 072 ist einfach schon steinalt. Ich bin auch schon recht alt und deshalb nicht mehr zu gebrauchen? Ich will nur damit sagen, dass das als Grund alleine nicht reicht! Und wenn man genau nachsieht, dann ist der NE5532 noch älter - der NE5534 ist es jedenfalls und ist noch besser.
Hilde,
> Ich bin auch schon recht alt und deshalb nicht mehr zu gebrauchen?
das habe ich nicht gesagt!
@HILDEK
danke für deinen Beitrag.
mir ist nämlich schon der hut vom kopf gesprungen, während ich so von
beitrag zu beitrag herunterscrollte.
gerade bei einer solchen frage sollte der TE durchaus mal genauere
anforderungen stellen.
gruss
klaus
p.s.
@ Erik Malohn
>> jedoch ist nirgends beschriieben
welche. Ist es egal?
in deinem gepostetn schaltplan sind sie doch als typ genannt.
woher dann die frage ?
Hallo Tobias,
>TL07x ist mist.
Der TL07x ist einer der genialsten OPamps, die jemals hergestellt
wurden! Daß er billig ist, heißt nicht, daß er schlecht ist, sondern,
daß er ein außerordentlich hohes Preis-Leistungsverhältnis aufweist. Er
ist deswegen konkurrenzlos preisgünstig, weil er in außergewöhnlich
vielen Anwendungen mit großem Erfolg eingesetzt wird und deshalb in
großen Stückzahlen hergestellt werden kann.
Du solltest wikrlich nicht so einen Mist schreiben!
Kai Klaas
> Kannst du mal konkret die Eigenschaften nennen, die den TL072 > "Mist" werden lassen. JFET, also Rauschminimum eher bei zu hohen Quellimpedanzen. Neigt zu Phase Inversion bei Eingangsspannung nahe an V- Motorboating, die Abwärme bei Belastung ändert die Ausgangsspannung. > Der TL07x ist einer der genialsten OPamps, die jemals hergestellt > wurden! Quark. Er war nichts als ein Konkurrent zu LF355/356 etc. hergestellt mit Zener-Zapping. Echt outdated. Hier ist die Audioopamp-Liste der d.s.e: LM/MC/RC1458 (JRC) in jedem billigen Japanteil drin, eigentlich ein Doppel uA741 (geringe Slew rate) M5218 (Mitsubishi) ein Doppel uA741 mit garantierter THD NJM/RC4558 (nicht so rauscharm wie NE5532, aber für 150 Ohm statt 500 Ohm Last geeignet und dann besser) TL071/051 (TI) Phasenumkehr wenn Eingang < V-+3V, eher für Eingangs- und Ausgangsimpedanz von deutlich über 1k (z.B. 4k7) geeignet, V- sollte bei -(V+ + 3V) liegen NE5534A (Philips, andere Hersteller andere Daten) hoher Bias Strom, Eingangsdioden, gutes decoupling nötig, kompensiert für Verstärkungsfaktor >3, Linepegel stabil bei Verstärkung 1 nur mit 22pF Kompensationskondensator zwischen Pin 5 und 8 dadurch SlewRate nur 6V/us NE5532A (Philips, andere Hersteller andere Daten) hoher Bias Strom, Eingangsdioden, angemessen bei Verstärkungsfaktor 1..3, schlechte CMRR also invertierend betrieben uPC4570 (NEC) NJM/RC/BA4580 (spezifiziertes THD und Noise, ähnlich NE5532 aber ohne Eingangsdioden) MC33078 (Mot) (bei 500 Ohm Last und hoher Frequenz nicht so gut wie NE5532) OP27 (obwohl oft empfohlen, letztlich doch mehr Rauschen als NE5532) LM833/837 (NS) (Etwas mehr THD+N als der NE5532) OPA134/2134 (klar besserer Ersatz des TL071 bei hoher Eingangsimpedanz) OPA604 (BurrBrown, TI) (verzerrt stärker als der NE5532) OP176/275 (Analog) Eingangswiderstand pegelabhängig, kleine Unlinearität, eher schlechter als NE5532 LME49710/LM4562/LME49740/LME49722 (National) neuer Audio-OpAmp, THD 0.00003%, hohe Spannung, treibt 600 Ohm, auch Metallgehäuse http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/webbop/LM4562.htm
@ kai klaas @ mawin schöner streit wieder. ich sag mal zu mawin, dass er eine tolle liste gemacht hat, die ich mir mal rauskopiere. ich sag mal zu mawin, dass der kai vom "preis-leistuns-verhältnis" sprach und ich sag zu mawin, dass er auch recht hat... wenn er sagt, dass im prinzip immer der "ähnliche mist" unter neuen bezeichnungen verkauft wird. ich sag zu euch beiden: ist ansichtssache , hilft aber nicht weiter. mit dem phasereversal bei den TL's ist natürlich verwirrend aber bei guter dimensionierung sollte es halt nicht auftretet.. leider paasiert es trotzdem manchmal. all das hilft aber dem fragesteller nicht weiter, der einen schaltplan mit NJM4558 postet und nach den besten OPAS dafür fragt. Wenn er filter baut ohne gain... dann ist er doch mit den NJM gut bestückt. wenn er es besser will könnte er vielleicht LT1013 dareinhauen. wenn er glaubt, was "alexander schmitt" schrieb: >Am einfachsten ist es mit einer doppelten, also neg. und pos. >Versorgung dann ist die auswahl schon schwierig geworden. gruss klaus
Hallo Klaus, >schöner streit wieder. Da gibts garnichts zu streiten. Wer nicht erkennt, daß der TL07X ein geniales Teil ist (18nV/SQRT(Hz) Rauschen und 0,003% Klirrfaktor bei 1,4mA Versorgungsstrom), ist selber schuld und den will ich garnicht überzeugen. Phase reversal ist in der Regel kein Problem, wenn man einen Spannungsteiler am Eingang vorsieht. Da man sowieso dort oft ein RC-Tiefpaßfilter hat, ist ein zusätzlicher Widerstand dort überhaupt kein Beinbruch. Natürlich gibt es heute Besseres. Das ist auch gut so und nennt sich Fortschritt. Aber für viele Anwendungen ist er nach wie vor erste Wahl, eben weil er enorm vielseitig und extrem preisgünstig ist. Kai Klaas
kai .. kai ist ja okay... ich weiss ja , dass du in bezug auf opamps nicht unkundig bist. ... aber hast du denn auch den rest meiner meinung gelesen ? gruss
@Klaus
>... aber hast du denn auch den rest meiner meinung gelesen ?
Ja, habe ich. Was meinst du jetzt genau?
Kai Klaas
@kai was ich genau meine.. ist irgendwie gerade nicht mehr so wichtig. ich wünsche dir gern ne gute nacht und morgen wird der TE dann hoffentlich seine frage präzisieren. gruss klaus
Angehängte Dateien:
-
tiefpass.png
2,7 KB
Puh, hier habe ich ja was angezettelt. Ich möchte mich mal öffentlich entschuldigen, das ich so karg mit den informationen war und mich bei euch für die hülle an informationen bedanken... erstmal zu dem ersten Schaltplan, da habe ich nur einfach irgendwas genommen was mir eagle als erstes angezeigt hatte :-) Ich habe es jetzt nochmal gezeichnet und dimensioniert. Es soll ein Tschebyscheff-Tiefpassfilter 4. Ordnung sein, mit fg=100Hz und w=3dB. Versorgungsspannung ist egal, wäre aber schön wenn es eine wäre, für die es einen Festspannungsregler gibt. p.s: R=100k nicht 10k
Hallo Erik, die Anschlüsse "+" und "-" bei den OPamps sind wohl vertauscht? Welche Versorgungsspannung du verwendest, hängt in erster Linie vom Signalhub ab. +/-15V sind Standard. Achtung, es gibt auch OPamps, die nur +/-5V oder nur +5V verkraften. Also ins Datenblatt schauen! Als OPamp kannst du so gut wie jeden verwenden. Es sei denn, du hast besondere Anforderungen, wie niedriges Rauschen, niedrige Offsetspannung, 600R Belastbarkeit oder ähnlich. Erzähl mal, wozu du dieses Tiefpaßfilter brauchst. Kai Klaas
hallo kai, danke für die Aufmerksamkeit, + und - sind wirklich vertauscht :-) Ich will ein Audiosignal, welches vom Pc, MP3-player etc. kommt filtern für den Verstärker von meinem Sub. Also einen Tiefpass quasi. Rauscharm wäre schon sehr wichtig, da das Signal danach erst verstärkt wird. Das mit dem Datenblatt ist mir schon klar, nur für mich ist die große Frage, welchen OPV ich nehmen sollte, die Versorgungsspannung finde ich dann schon alleine raus. Schnell genug sollten wohl alle sein, da es sich ja nur um ca. 100Hz handelt... oder? Belehre mich bitte eines besseren :-) Ich weiß nicht genau, welche Daten du jetzt für eine optimale Lösung bräuchtest, also bei bedarf bitte nochmal nachfragen. Mit freundlichen Grüßen
Erik Malohn schrieb: > nur für mich ist die große Frage, welchen OPV ich nehmen sollte, die > Versorgungsspannung finde ich dann schon alleine raus. Alle in diesem Thread genannten sind dafür ausreichend. Nimm daher den günstigsten. Du kannst den OPV auch sockeln und ein paar verschiedene durchtesten. (Die Liste von MaWin ist wohl nicht als Kaufempfehlung zu verstehen, sondern eher eine Aufzählung.)
Gut dann werde ich das so machen. Vielen Dank. und Preis dürfte relativ egal sein ob 1 oder 2 euro, ich brauch ja nur einen :-) Ich werde den nehmen der oben in dem Plan schon drin ist, nur das ich noch + und - tausche :-)
@kai und alle nun hat es sich also doch alles in RUHE aufgeklärt. prima! @Erik Malohn nachdem deine grundfrage nun in etwa geklärt ist, solltest du nun mal das augenmerk auf die versorgungsspannung und die dc-level und den nötigen aussteuerbereich legen. dir fehlen in deiner schaltung evt. noch die DC-blocking C's etc. woher soll dann eigentlich die betriebsspannung später kommen ? was für spannungen stehen zur verfügung ? soll ein eigenes kästchen werden mit dem filter ? oder wird es irgendwo eingebaut ? es ist nähmlich wirklich nicht so, dass man vorzugsweise symmetrische spannungen verwenden muss. es gibt da viele schöne möglichkeiten deine sache zu lösen. wenn du also magst und noch mehr details geben willst, können wir es ja noch durchsprechen. gruss klaus p.s. fällt mir gerade noch ein, das der OPV MC34072 noch nicht genannt wurde. den habe ich für meine audiofilter bisher immer gerne eingesetzt.
Also, Spannungsversorgung ist egal, habe einen großen rkt mit 2x55VAC für den Verstärker, da kann ich nach dem brückengleichrichter abzapfen und mit nem 78xx ja was basteln. Die filterschaltung ist nicht mit auf der Leiterplatte für den Sub-verstärker, allerdings mit auf der verstärkerplatine der anderen 5 kanäle( jeweils 45W). meinst du da könnte es zu EMV problemen kommen? Der Trafo, sowie softstart, Brückengleichrichter, entstörkondensatoren befindet sich auch auf extra platinen welche ich mit metallplatten schirmen wollte. Wie meinst du das mit den Kondensatoren? noch nen 100nF zwischen vcc und gnd??? ein problem habe ich noch, oben im plan habe ich einen opa2340p, finde datenblätter nur für opa2340pa und habe auch keine bezugsquelle, also conrad oder reichelt... wo bekomme ich den her? oder gibt es einen den ich von conrad bekomme mit dem gleichen gehäuse :-) wegen der eagle bibliothek... mit freundlichen grüßen
hi, nun wird es klarer... ich denke gerade nach. später antworte ich nochmal ausführlicher! hat der trafo denn nur diese wicklungen oder hat er noch weitere ausgänge mit kleinerer spannung ? gruss klaus
Angehängte Dateien:
-
vorschlag.png
7,9 KB
hallo erik, ich hab da mal ein wenig nachgedacht. zunächst musst du mal meinen vorletzten post vergessen, da sich durch deine neuerlichen informationen an mich wieder einiges geändert hat. aufgrund deiner symmetrischen versorgung von +-55Volt hast du ja ideale bedingungen für einen guten aufbau. die ganzen diskussionen über das rauschen der opas ist ja auch irgendwie hinfällig, da wir nun wissen dass es um einen subwoofer geht. aus gründen ihrer natur rauschen die sowieso sehr wenig. dein grösstes problem ist ja wohl, wie du einen opamp findest, der mehr als +-55Volt verträgt. die gibt es wohl kaum in wirklich. im anhang habe ich mal einen vorschlag für die spannungsversorgung skizziert, von dem ich meine, er könnte ganz gut funktionieren wenn du bei dem opv darauf achtest, dass er für mindestens +-18V UB spezifiziert ist. nimm im zweifel einfach einen NE5532 in einem präzisionssockel. innerhalb deiner posts hast du, wie ich glaube, erwähnt , es solle ein tschebyscheff filter sein. wenn es dafür keinen bestimmten grund gibt, könntest du dich auch mal mit einem linkwitz ryley beschäftigen. die sind recht unkompliziert aufzubauen und klingen ganz gut. die opas laufen auf gain 1 und du hast keine probleme. hier mal ein link dazu: http://sound.westhost.com/project09.htm das einzige EXTRA über dass du dir gedanken machen musst ist das dc-potenzial der signalquelle. ich würde da am eingang unbedingt noch eine dc sperre vorsehen (koppelkondensator villeicht so 1 bis 2uf aber keinen elko) da du ja für einen subwoofer idealerweise auch noch die summe zwischen rechts und links bilden musst, empfehle ich den einsatz eines weiteren opa als imedanzwandler , der dann über 2 widerstände die signalle summiert. zudem kannst du dann den eingang recht niederohmig (wenn es die quelle zulässt) gestalten damit es bei nicht angeschlossenem eingangsgerät nicht zu störeinstrahlungen kommt. ------------------------------------------------ soweit mal mein senf. die anderen spezies sollen gern korrigieren, wenn ich da irgendwo daneben liege liebe grüsse klaus http://sound.westhost.com/project09.htm
hallo klaus, ich habe mich für den Tschebyschefffilter entschieden, da er in meinem Buch besondere Aufmerksamkeit bekommt und recht ausführlich beschrieben wird (berechnungstechnisch) :-) Rechts und Links, wäre ja quasi nur, wenn ich nen MP3 Player etc. anschließe, vom Pc bekomme ich ja nur einen Subkanal vom 5.1 Signal. Also lasse ich den impedanzwandler mal klassisch weg, da zu 99% der Pc als quelle dienen wird. Die Spannungsstabilisierung hätte ich weggelassen und anstelle dessen einen Spannungsteiler und dann nen Festspannungsregler, jeweils für + und - reicht denke ich. Da die Verstärkung Vu=1 sein soll, fließt ja kein großer strom. Eventuell auch extra netzteil, hab noch einige in der Bastelkiste :-) Aber das werde ich mir noch überlegen. Mit der Dc-Sperre hast du wohl recht, ich dachte aber eher an 470nF. Danke für den Tip mit dem NE5532 ;-) werde den wohl verwenden.
Hallo Klaus, >aufgrund deiner symmetrischen versorgung von +-55Volt hast du ja ideale >bedingungen für einen guten aufbau. Ich glaube, die Spannung ist deutlich größer, da Erik etwas von einem Ringkerntrafo mit 2x55VAC erzählt hat. Das wären dann 2x70...80VDC und das geht dann direkt mit einem LM78XX garnicht. Da ist deine Variante schon deutlich sinnvoller. Allerdings sollte die Schaltung kurzschlußfest sein. >innerhalb deiner posts hast du, wie ich glaube, erwähnt , es solle ein >tschebyscheff filter sein. wenn es dafür keinen bestimmten grund gibt, >könntest du dich auch mal mit einem linkwitz ryley beschäftigen. die >sind recht unkompliziert aufzubauen und klingen ganz gut. Ja, ein Linkwitz-Riley-Filter 4.Ordnung ist hier eindeutig vorzuziehen. Klingt unaufdringlich und ist dennoch genügend steil. Optimal, wäre es natürlich, wenn Erik das Ganze so realisieren würde, daß die Haupt-Lautsprecher nicht mehr die tiefen Frequenzen übertragen müssen, da sonst sehr leicht durch Phasendrehungen unerwünschte Auslöschungen entstehen! Am Ende hat er dann mit Subwoofer weniger Baß als ohne... Kai Klaas
Hallo Erik, >ich habe mich für den Tschebyschefffilter entschieden, da er in meinem >Buch besondere Aufmerksamkeit bekommt und recht ausführlich beschrieben >wird (berechnungstechnisch) :-) Im gehobenen Audio-Bereich verwendet man keine Tschebyschefffilter, weil diese nicht gut klingen. Die Welligkeit im Frequenzgang ist deutlich hörbar und klingt unangenehm "aufdringlich". Ein Linkwitz-Riley-Filter 4.Ordnung ist das Filter der Wahl hier, da in der Verwendung als Frequenzweiche auch keine zusätzlichen Phasendrehungen zwischen Hochpaß und Tiefpaß entstehen. Kai Klaas
Ok, das überzeugt mich dann doch, ich hätte nicht gedacht das eine welligkeit von 3dB "hörbar" ist. Mit der Phasendrehung muss ich dir leider wiedersprechen, diese beträgt 360°, d.h. das der tiefpass eilt eine komplette periode nach. Aber wenn das (fast) überall eingesetzt wird, kann das ja nicht so verkehrt sein. ich werde jetzt mal bissl googlen, wie ich den dann dimensionieren muss.
>Mit der Phasendrehung muss ich dir leider wiedersprechen, diese beträgt >360°,
d.h. das der tiefpass eilt eine komplette periode nach.
360° bedeutet aber, daß es keine Auslöschung durch Interferenz gibt.
Kai Klaas
Wo währe in der Liste oben der OP07 von PMI bzw. Analog einzuordnen? Ich habe da etliche aus Schlachtorgien da... Gruß, Holm
Hallo Holm, >Wo währe in der Liste oben der OP07 von PMI bzw. Analog einzuordnen? Ich >habe da etliche aus Schlachtorgien da... Der OP07 ist für den Audiobereich etwas zu langsam. Da wird lieber der OP27 oder gar OP37 verwendet. Kai Klaas
> OP07 Ist ein Präzisions-OPV. Für Audio ungeeignet weil zu langsam. (0,3V/µs) http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverst%C3%A4rker#Liste_g.C3.A4ngiger_Typen_von_Operationsverst.C3.A4rkern
hallo kai und erik, mich freut es, dass es schon soweit positiv ausgekommen ist. wenn ihr beiden wollt, machen wir es später mal fertig für erik. ich melde mich gerne nachher wieder. gruss klaus
hallo kai.. und natürlich erik nun bin ich auch wieder aufgetaucht aus meiner bastelei. wenn man jetzt mal alle erkenntnisse zusammenträgt, scheint es doch so, also sollte erik zunächst ein 2wege crossover nach linkwitz riley bauen. bei dem 2wege system ist es aber tatsächlich so, dass die phasen an den ausgängen gegenläufig sind. bei meinen 2 wege aktivweichen kann ich das dadurch kompensieren, dass ich einfach die lautsprecher für hoch und tief gegenphasig anlöte. das kann erik ja nicht wirklich tun, da ja noch einiges an schaltungen und weichen dazukommt evt. ist es sinvoll einen symmetrierer nachzuschalten ich mach mal nen plan und poste ihn dann gruss klaus
Hallo Klaus, ich könnte die Lautsprecher schon gegenphasig anschließen, insofern du meinst, sie andersherum verpolt anzuschließen?!? Wie gesagt habe ich als eingang ein 5.1 Signal, also 6 anschlüße. Ich brauch also einen einzelnen Tiefpassfilter für den Sub und 5 weitere Hochpässe für die restlichen Souroundspeaker(wobei ich nur den Bassanteil raushaben will). Wobei ich glaube erwähnen sollte das für FL und FR jeweils ein Mitteltöner und ein Horn veranschlagt ist. (Also dort evtl noch nen Bandpass?) da diese aber nicht mit viel Leistung (maximal 45W, also im normalbetrieb zwischen 20-35W) betrieben werden sollen, dachte ich dort an einen klassischen passiven Band-, Hochpass nach dem Verstärker im Gehäuse. Den Teil mit der Phasendrehung, werde ich mit in meinem Plan einbeziehen. Vielen Dank! Mit freundlichen Grüßen
Guten Abend, nach ein wenig googlen und suchen von Formeln zur Berechnung der Kapazitäten in Abhängigkeit von der Grenzfrequenz, ist mir aufgefallen das der Linkwitz-Riley-Filter genauso berechnet wird wie ein Butterworthfilter. Kann das stimmen? Könnte ansonsten mir jemand mal die Formeln zur Berechnung der Kapazitäten von Tief- und Hochpass geben? Mit freundlichen Grüßen
Linkwitz-Riley-Filter ist meines erachten ein SALLEN-KEY Filter. auf der westhost seite (link von gestern) gibts nen fertigen calculator dafür gruss
Hallo Erik, >nach ein wenig googlen und suchen von Formeln zur Berechnung der >Kapazitäten in Abhängigkeit von der Grenzfrequenz, ist mir aufgefallen >das der Linkwitz-Riley-Filter genauso berechnet wird wie ein >Butterworthfilter. Kann das stimmen? Ja natürlich. Zwei identische Butterworth-Filter 2.Ordnung werden kaskadiert und die Trennfrequenz dieser Kombination stimmt überein mit der Grenzfrequenz des Einzelfilters. Allerdings ist dort der Amplitudengang auf -6dB abgefallen, was nicht weiter stört, da Hochton- und Tieftonzweig gleichphasig sind und sich deren Schalldrücke addieren. Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: > Zwei identische Butterworth-Filter 2.Ordnung werden > kaskadiert und die Trennfrequenz dieser Kombination stimmt überein mit > der Grenzfrequenz des Einzelfilters. Allerdings ist dort der > Amplitudengang auf -6dB abgefallen, Ich dachte die Grenzfrequenz ist definiert mit -3dB?!
Alexander Schmidt schrieb:
> Ich dachte die Grenzfrequenz ist definiert mit -3dB?!
... für jedes der beiden Einzelfilter der Kaskade. Beide zusammen haben
bei dieser Frequenz -6dB. Es ist tatsächlich so, dass diese Frequenz-
weiche einen mathematisch exakt geraden (Amplituden-)Frequenzgang hat.
Yalu, bist du es? Bist du jetzt Moderator? Oder gibt es noch einen anderen Yalu? Kai Klaas
Hallo Kai, > Yalu, bist du es? Bist du jetzt Moderator? Oder gibt es noch einen > anderen Yalu? Doch, doch, ich bin schon noch der, den du wahrscheinlich meinst. Bin gestern befördert worden ;-)
Aber dann hat die Kombination aus zwei Filtern doch eine andere Grenzfrequenz. Hehe, Glückwunsch zur Beförderung.
Alexander Schmidt schrieb: > Aber dann hat die Kombination aus zwei Filtern doch eine andere > Grenzfrequenz. Ja, aber die Filter werden so ausgelegt, dass nicht die Grenzfrequenz des kaskadierten (4. Ordnung), sondern die des einfachen Tief- bzw. Hochpasses (2. Ordnung) der gewünschten Trennfrequenz der Weiche entspricht. Die Grenzfrequenz des kaskadierten Tiefpasses liegt damit unterhalb, die des Hochpasses oberhalb der Trennfrequenz. Und an der Trennfrequenz selbst haben der kaskadierte Hoch- und Tiefpass beide -6dB (Faktor 0,5), was in Summe Faktor 1, also 0dB ergibt. > Hehe, Glückwunsch zur Beförderung. Danke
Yalu X. schrieb: > Ja, aber die Filter werden so ausgelegt, dass nicht die Grenzfrequenz > des kaskadierten (4. Ordnung), sondern die des einfachen Tief- bzw. > Hochpasses (2. Ordnung) der gewünschten Trennfrequenz der Weiche > entspricht. Ah ok, das wusste ich nicht.
Angehängte Dateien:
-
Linkwitz-Formeln.PNG
19 KB
Hallo Forum, ich habe nun diese Formeln (siehe Anhang) gefunden. Sind das die Richtigen? Noch eine weitere kleinere Fragen: Könnte ich mithilfe eines Potis noch eine anhebung, bzw. absenkung des Frequenzbandes erreichen? Wie müsste ich den dann in den Filtern reinschalten? Mit freundlichen Gruß
hallo erik, ich verstehe jetzt nicht wirklich, was es da noch rumzurechnen gibt. benutz doch einfach den von mir empfohlenen rechner von westhost. der funktioniert doch prima. wie du in deinen formel zu den werten (C=4,7 bis 10nF und R=4k7 bis 10k) kommst ist mir auch schleierhaft. das funktioniert natürlich auch mit anderen werten für die bauteile. nur wissen wir ja , dass alszu niederohmig nachteile haben kann ebenso wie allzu hochohmig. ich würde aber auf jeden fall den möglichen bereich der teile weitaus grosszügiger bemessen. mit 1k bis 100k bist du immer noch gut bedient. gebe also mal 39k oder so in den rechner ein und kalkuliere dein C für deine frequenz. dieses c , was als ergebnis herauskommt ist wahrscheinlich nicht zu kaufen. also wirst du das alles in dem rechner approximieren bis du vernünftige werte für r und c findest, die es auch gibt, auch wenn deine fgrenz dann bei 92,7hz statt bei 100hz liegt. wichtiger als die rechnerei ist, dass man bauteile mit kleinen toleranzen findet. bei den kondensatoren für deinen frequenzbereich sehe ich da eher schwarz (oder grau). da musst du dann halt ein paar stücke mehr kaufen und die ausmessen. wenn du von texas instruments die simulation "tina" herunterlädst, kannst du diese filter übrigens bestens in der "ac-transfer-characteristics" ausmessen. -------------- und deine zweite frage --------------- wenn du dir die schaltung mal ansiehst, erkennst du, dass bei den opv der -in mit dem ausgang verbunden ist. ... und das kannst du ändern. legst du z.b. einen 4k7 von out nach -in und einen 4k7 von -in nach gnd hast du schon ein Gain von 2. (vielleicht erinnert dich diese schaltungstechnik an etwas. wenn du nun den r zwischen out und -in durch ein 4k7 poti ersetzt kannst du gain zwischen 1 und 2 regeln.... und schon ist fertig. denk halt noch etwas nach und dann fang an. die extra-rumrechnerei bringt in diesem falle garnix gruss klaus
Hallo Klaus, >bei den kondensatoren für deinen frequenzbereich sehe ich da eher >schwarz (oder grau). da musst du dann halt ein paar stücke mehr kaufen >und die ausmessen. MKS-Typen in 5% dürften gewöhnlich genügen. Die zeitliche Inkonstanz ist ja in einer ähnlichen Größenordnung. Wer es genauer haben will, sollte Folienkondensatoren mit Polystyrol oder Polypropylen besorgen und mit einem ausgeliehen C-Meter selektieren. Deren Langzeitstabilität ist erheblich besser als die der billigen Polyester-Kondensatoren. Kai Klaas
hallo kai, mir ging es nicht um den temperaturgang sondern um die grundausstattung der käuflichen kondensatoren.... ich habe 2 jahre an einem verlässliches c-meter gebastelt und weiss un, dass lange nicht alles in den kondis drinnesteckt, was draufsteht. und wenn einer soviel nachrechnen muss, bevor einen kleinen prototyp baut, der sollte dessen gewahr sein gruss klaus
Nabend, prototyp ist vielleicht bissl übertrieben :-D Ich werde nun mal alle von euch spendierten Informationen zusammentragen, die Schaltung zeichnen und dann melde ich mich noch mal rück. Wäre dann schön wenn noch nen kleines Feedback kommt. Habe nämlich im Laufe des Threads entschlossen die Schaltung etwas komplexer aufzubauen. ein schönes Wochenende an alle :-)
Hallo Klaus, >mir ging es nicht um den temperaturgang sondern um die grundausstattung >der käuflichen kondensatoren.... Ich habe nicht den Temperaturgang gemeint, sondern den Effekt, daß Polyester-Filmkondensatoren nach 2 Jahren und 40° Dauertemperatur ihre Kapazität um mehrere Prozent verändern können. Filmkondensatoren aus Polypropylen und Polystyrol sind da deutlich stabiler. Kai Klaas
kai, danke für den tipp. sollte ich mir dann auch mal merken. gruss klaus
Angehängte Dateien:
-
VC-3pol-Sallen-Key.png
15 KB
Hallo erik87, Für Filter sind Operationsverstärker vom Typ TL081, TL071, TL061, CA3140, LF355, LT1122 gut geeignet, da diese sehr hochohmige Eingänge besitzen (JFET bzw. MOSFET) und damit keine Belastung der angeschlossenen R-C-Netzwerke verursachen. Ich verwende gerne den preiswerten TL081. Gruß Thomas Strauß
> TL081, TL071, TL061, CA3140, LF355, Sind eben NICHT gut für Audio geeigent. Bei Audio kommt es auch THD+N an, Verzerrungen und Rauschen. Rauschen esteht aus Strom- und Spannungsrauschen und ist nicht am niedrigsten wenn kein Strom und nur Spannung (hochohmig) oder keine Spannung und nur Strom (niederohmig) fliessen, sondern wenn Eingangswiderstand zum Ausgangswiderstand passt. Und da die Widerstände bei Audio eher iedrrohmig sind (Widerstandsrauschen), meist unter 10k, sollte man auch OpAmps verwenden die dazu passen, ebeb bipolare nud keine hochohmigen JFET oder CMOS. Daher sind alle aktuelle in Filtern verwendeten Audio-OpAmps wie RC1458, NE5532, LM833, LM4562 eben bipolare OpAmps. Man hat dazugelernt, im Gegensatz zu den 70gern, als TL071 und ähnliche verbaut wurden, rauscht heute nichts mehr. Verzerrungen treten bei ohm'schen Lasten nicht auf, sondern nur wenn der Eingangswiderstand unlinear ist (wie beim OPA604, OP176 und OP275) wesewegen die in Filtern in nicht-invertierter Schaltnug eher unpassend wären. Vergiss TL071 und CA3140 für Audio.
>Und da die Widerstände bei Audio eher iedrrohmig sind >(Widerstandsrauschen), meist unter 10k, sollte man auch OpAmps verwenden >die dazu passen, ebeb bipolare nud keine hochohmigen JFET oder CMOS. > >Daher sind alle aktuelle in Filtern verwendeten Audio-OpAmps wie RC1458, >NE5532, LM833, LM4562 eben bipolare OpAmps. Der 1458 nicht gerade, der hat 45nV/SQRT(Hz). Der 4558 hat 10...12nV/SQRT(Hz), dazu noch rund 0,5pA/SQRT(Hz) Stromraushen. An 10k rauscht er dann genauso wie ein LF356, nämlich mit rund 12nV/SQRT(Hz). 12nV/SQRT(Hz) sind gerade mal 3,5dB unter dem, was ein TL071 mit 18nV/SQRT(Hz) bringt. Rechnet man noch das 10k Widerstandsrauschen dazu, also 13nV/SQRT(Hz), sind es ganze 2,0dB, die eine Schaltung mit TL071 mehr rauscht als eine mit 4558 oder LF356. Beim NE5532 hat man 5nV/SQRT(Hz) und 0,7pA/SQRT(Hz), macht an einem 10k Widerstand 8,6nV/SQRT(Hz). Rechnet man das 10k Widerstandsrauschen noch mit dazu, sind es ganze 3,1dB, die eine Schaltung mit TL071 mehr rauscht, als eine mit NE5532. Wirklich Sinn macht ein NE5532 nur mit sehr kleinen Beschaltungswiderständen. Erst dann kann er rauschmäßig seinen Vorteil voll ausspielen. Erkauft wird das aber mit einem nicht unbeträchtlichem Ruhestrom von rund 4mA pro OPamp. Bei hochpegeligen Signalen dagegen hat der NE5532 kaum noch einen rauschmäßigen Vorteil gegenüber einem TL071. Dafür glänzt der TL071 mit einem Ruhestrom von nur 1,4mA.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.