Guten Tag, vielleicht kann mir jemand weiterhelfen, ich muss eine Schaltung rekonstruieren/verstehen... Handelt es sich bei diesem Filter um ein passives bidirektionales Filter? Somit müsste in beide Richtungen ein Tiefpass 2.Ordnung (LC) mit einer Resonanfrequenz von ~22kHz (L=10uH; C=4.7uF) wirken? Der Elko dient meiner Meinung nach als Stützkondensator (Schaltung ist ein Eingangsfilter) und hat keine Auswirkungen auf die Resonanzfrequenz (aufgrund des schlechten HF-Verhalten von Elkos???) - liege ich da richtig? Freundliche Grüße, Tom
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Wenn explizit ein EINGANG genannt wird, soll die Schaltung wohl eher nicht bidirektional genutzt werden. Der Elko könnte aussagen, dass die Schaltung nur DC betrieben wird. Zum Einstieg...
Hallo Tom, >Handelt es sich bei diesem Filter um ein passives bidirektionales >Filter? Das ist ein ganz gewöhnliches Pi-Filter. Was meinst du mit bidirektional? >Der Elko dient meiner Meinung nach als Stützkondensator (Schaltung ist >ein Eingangsfilter) und hat keine Auswirkungen auf die Resonanzfrequenz >(aufgrund des schlechten HF-Verhalten von Elkos???) - liege ich da >richtig? Nein. Er hat keine Wirkung auf die Resonanzfrequenz, wenn die speisende Schaltung einen vernachlässigbaren Innenwiderstand besitzt. Wenn dies nicht der Fall ist, beeinflußt auch er die Filterkurve. Achtung, wenn C19 einen zu geringen equivalenten Serienwiderstand hat, kann das Filter eine starke Resonanz zeigen. Deshalb hier für C19 nur einen gewöhnlichen ELko nehmen, oder, wenn die Schaltung das nicht zuläßt, L2 einen kleinen Widerstand von 0R47 in Serie schalten. Wenn das auch nicht geht, eventuell L2 verkleinern, oder mit der Resonanz leben lernen... Kai Klaas
Also danke schomal für die Antworten... Die Schaltung wird in einem Steuergerät zum Filtern von Störungen und zum Buffern der Spannung zwischen Batterie und dem Steuergerät eingesetzt. Mit "bidirektional" habe ich gemeint, dass das Filter (Pi-Filter) in beide Richtungen gleichermaßen wirkt und somit Störungen zum Steuergerät sowie Störungen Richtung Battierie (Kabelbaum) unterdrückt. Ich müsste ja in einer Richtung auch die selbe Filterwirkung haben, wenn ich anstatt dem Pi-Filter nur ein LC-Tiefpass mit den selben Werten einsetze oder? @Kai: Was meinst du mit einem "gewöhnlichen" Elko? ...keinen mit einem sehr niedrigen ESR (z.B. Tantal)? Blöde Frage: Wieso kommt es zu einer starken Resonanz, wenn der ESR des Elkos zu klein ist? Mir ist schon klar, dass die Resonanz indirekt-proportional mit dem ESR ist, aber das ESR der Filterkeramikkondensatoren (4.7µ) ist ja sowieso kleiner als das des Elkos. Nach meinem Wissen nach ist der Elko für die Filterschaltung nicht relevant, da dieser kein ideales HF-Verhalten aufweist und bei hoher Frequenz aufgrund der parasitären Effekte keine niedrige Impedanz hat - stimmt das so? Freundliche Grüße
Hallo Tom, ich bin davon ausgegangen, daß dein Eingangssignal, entsprechend der üblichen Konvention, von links in die Schaltung eintritt und rechts, an Pin "Vin", gefiltert für den Rest der Schaltung zur Verfügung steht. Kai Klaas
Tom VanBuuyten schrieb: > Nach meinem Wissen nach ist der Elko für die Filterschaltung nicht > relevant, da dieser kein ideales HF-Verhalten aufweist und bei hoher > Frequenz aufgrund der parasitären Effekte keine niedrige Impedanz hat - > stimmt das so? Warum, sollte der Elko nicht relevant sein. Das Filter wirkt ja bei jeder Frequenz (wenn auch unterschiedlich stark). Die Auswirkungen sind nur durch das nichtideale Verhalten des Elkos bei hoher Freqeuenz nicht so gravierend wie in der Theorie, das ist aber bei jedem realen Bauteil so. Du kannst das Filter ja mal berechnen bzw. mit LTSPICE simulieren unter Annahme von idealen Bauteilen. Dann ersetzt du in LTSPICE den idealen Elko durch einen realen d. h. mit Serien- und, Reihenersatzwiderstand und simulierst dann neu. Dann wirst du sehen, wie sich der Elko im Filter auswirkt. Gruß Ralf
Nun eine allgemeine Frage: - wenn ich ein Eingangsfilter für ein Steuergerät dimensioniere und damit verhinderne möchte, dass einerseits Störungen ins Steuergerät gelangen und andererseits Störungen in meine Versorgung einkoppelt werden, ist die Verwendung eines Pi-Filters eine passende Wahl? - wenn ich neben der Filterwirkung auch die Versorgungsspannung mit Hilfe eines Elkos abbuffern möchte, an welcher Stelle (im Schaltplan und Layou) bringe ich den Elko an? Freundliche Grüße
Hallo Tom, >- wenn ich ein Eingangsfilter für ein Steuergerät dimensioniere und >damit verhinderne möchte, dass einerseits Störungen ins Steuergerät >gelangen und andererseits Störungen in meine Versorgung einkoppelt >werden, ist die Verwendung eines Pi-Filters eine passende Wahl? Ja, aber nicht mit nur einem keramischen 4,7µF Kondensator. Jetzt sag doch mal, ob der Eingang deines Filters links order rechts ist. >- wenn ich neben der Filterwirkung auch die Versorgungsspannung mit >Hilfe eines Elkos abbuffern möchte, an welcher Stelle (im Schaltplan und >Layou) bringe ich den Elko an? Die Bauelemente eines Pi-Fiters müssen immer ganz nahe bei einander liegen. Geeignete Orte sind der Eingang einer Schaltung, also dort, wo die zu filternde Spannung das Board betritt. Außerdem müssen Filter noch dort angeordnet werden, wo Störungen auf der Platine entstehen, und zwar direkt beim Störer. Oft werden statt Pi-Filter auch einfach nur Kondensatoren verwendet. Das hängt immer von der konkreten Situation ab und läßt sich nicht verallgemeinern. Kai Klaas
@Kai: Habe ich vergessen zu antworten - ja, der Eingang ist links und rechts der Ausgang (das Steuergerät). - Würde es Sinn machen, parallen zu den 4.7µF Kondensatoren noch kleinere Keramikkondensatoren anzubringen (z.B. 100nF) um HF-Störungen gegen Masse kurzzuschließen? - Wenn ich bei so einer Eingangsschaltung eine Elko verbaue, setze ich diesen bzgl. dem Layout am besten vor oder nach dem Pi-Filter? Freundliche Grüße
Hallo Tom, >- Würde es Sinn machen, parallen zu den 4.7µF Kondensatoren noch >kleinere Keramikkondensatoren anzubringen (z.B. 100nF) um HF-Störungen >gegen Masse kurzzuschließen? Kaum, nur dann, wenn die Bauform des 4µ7 Caps deutlich mehr Induktivität aufweist als dein 100nF Cap. Eigentlich hilft dir ja gerade die PI-Konfiguration des Filters die störende HF extrem zu unterdrücken, viel besser als mit einem noch so guten Kondensator alleine. >- Wenn ich bei so einer Eingangsschaltung eine Elko verbaue, setze ich >diesen bzgl. dem Layout am besten vor oder nach dem Pi-Filter? Kommt drauf an, ob er Teil des Pi-Filters sein soll. Wenn ja, dann direkt beim Pi-Filter. Wenn du etwas anderes enstören willst, dann dort, direkt beim Störer. Tom, ich weiß nicht genau, worauf zu überhaupt hinaus willst. Wenn du ein Pi-Filter verwendest, warum willst du denn dann einen zusätzlichen Kondensator verwenden? Er ist doch bereits im Pi-Filter integriert. Was genau ist deine Frage? Kai Klaas
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