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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Phasenverschiebung bei Tiefpass 4. Ordnung


Autor: Hajo (Gast)
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Hallo,

gibt es eine Möglichkeit die Phasenverschiebung, welche beim Tiefpass 
auftritt anschliessen wieder zu "korrigieren" und wenn ja, wie mach 
ich's.

Mir hat die Hitze und Luftfeutigkeit das Gehirn aufgeweicht, also wenn 
möglich bitte in einfachen Worten :-))

Danke

H

Autor: Michi M. (mutzmutz)
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Hy,

Es gibt PLL's (Phase locked loop) Bausteine. Mit diesem kannst du 2 
signale phasengleich machen.

gib einfach mal "Phase Locked Loops (PLL)" bei farnell ein.

Cheers

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Schaue mal in wikipedia unter Allpässe. Für einen Tiefpass vierter 
Ordnung,
brauchst du soviel ich weis einen Allpass achter Ordnung um die Phase 
wieder auszugleichen.

Ralph Berres

Autor: Hajo (Gast)
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Jo ... auf Allpässe bin ich auch gestossen und experimentiere gerade 
damit rum. Aber achte Ordnung ist wohl eher nichts für schlichte Gemüter 
wie mich.

Ich frag mich gerade warum ich die Phasenverschiebung überhaupt 
ausgleichen sollte.

Das Signal kommt von einem Sensor und misst Atemfrequenz und Amplitude. 
Und daran ändert der Tiefpass ja (fast) nix. Ob das jetzt zeitlich ein 
paar Sekundenbruchteile früher oder später ankommt, dürfte doch 
eigentlich egal sein, oder?

Gruß
H.


PS/OT: Jucheeeee, es kühlt endlich ab. Dachte schon ich müsste den 
Backofen anmachen damit es etwas kühler in der Bude wird :-)

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Allpässe dienen unter anderen um Gruppenlaufzeitverzerrungen 
auszugleichen.

Bei Gruppenlaufzeitverzerrungen kommen innerhalb der Durchlasskurve 
Signale unterschiedlicher Frequenzen nicht gleichzeitig an.
Nicht sinusförmige Signale werden dadurch in der Kurvenform verändert.

Ralph Berres

Autor: Hajo (Gast)
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Vielen Dank für die Klarstellung. Dann hat sich das mit dem Allpass wohl 
sowieso erledigt.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Vorsicht was Gruppenlaufzeitverzerrung betrifft.

Ab 2polige Filter unterscheidet man zwischen Bessel, Butterworth und 
chebychef caracteristik.

Besselfilter haben den flachesten Übergang sind dafür aber frei von 
Einschwingvorgänge, haben eine konstante Gruppenlaufzeit.

Butterworthfilter sind im Übergangsbereich schon steilflankiger, haben 
aber schon Einschwingvorgänge und eine nicht konstante Gruppenlaufzeit.
Der Frequenzgang ist aber noch bis zur Grenzfrequenz ohne Welligkeiten.

Chebycheffilter haben im Frequenzgang eine Welligkeit, die man 
definieren kann, haben sehr merkliche Einschwingvorgänge bei einer 
Sprungantwort, und die Gruppenlaufzeit ist katastrophal. Dafür haben sie 
den steilsten Übergang in den Sperrbereich.

Dieses Verhalten wird um so gravierender je größer die Ordnung des 
Filters ist.

Also würde ich bei deinen 4poligen Fiter erst mal schauen was für eine
Filtercharacteristik du hast. Dann kann man an Hand der Signale die 
übertragen werden sollen schauen ob eine Gruppenlaufzeitentzerrung von 
nöten ist oder nicht.

Übrigens Auch ein Gruppenlaufzeitkonstantes Filter dreht die Phase mit 
der Frequenz kontinuierlich. Das liegt in der Natur eines Filters.

Ralph Berres

Autor: Hajo (Gast)
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Danke für die ausführliche Antwort Ralph. :-)


Meiner ist ein Butterworth. Ich dachte mir der würde am Besten passen, 
da ich einen Filter brauche, der im Messbereich (>0 bis 7 Hz) das Signal 
am wenigsten "verzerrt"  und dann relativ schnell dämpft.


Das mit den Gruppenlaufzeiten muss ich mir nun wohl doch mal anlesen. 
Was man nicht alles wissen muss :O(


Gruß

Hajo

Autor: Stephan (Gast)
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Hajo schrieb:
> Das Signal kommt von einem Sensor und misst Atemfrequenz und Amplitude.

Da wird die Verschiebung reichlich wenig interessieren.
Gruppenlaufzeitverschiebungen dürften auch recht egal sein weil es ja 
eher eine einzige Frequenz ist.

Ein Allpass kann auch nur die verfälschte Signalform an die eines 
idealen Tiefpass annähern. Das Signal wird dadurch aber weiter 
verzögert.
Alles Andere wäre nicht kausal und kann es damit nicht geben.

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