Hallo, als Anhang ein 50 Hz Notchfilter was ich erfolgreich gebaut habe, der Schaltplan ist ein Ausschnitt aus meinen Projekt, Eingang und Ausgang sind gekennzeichnet. Das Filter besteht dabei aus einen Bandpass 2. Ordnung, Multiple Feedback Active Filter und einen nachgeschalteten Summierer. Dadurch wird aus dem Bandpass eine Bandsperre. Zur Berechnung des Filters (und andere Typen) kann ich die Seite http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm empfehlen. Meine Feststellung bei dem Filter betrifft den Abgleich bei unterschiedlichen Eingangspannungen. Gleiche ich das Filter mit einen 50 Hz Sinussignal 100mV ab, erreiche ich eine Dämpfung des Signals auf 1mV am Ausgang. Erhöhe ich jetzt das Eingangssignal auf 10V und 50Hz Sinus, wird das Ausgangssignal nur noch auf ca. 2V gedämpft. Nehme ich jetzt einen neuen Abgleich vor, erreiche ich danach ca. 100 mV am Ausgang. Verringere ich jetzt wieder die Eingangsspannung, muss ich das Filter neu abgleichen umd die gleiche Dämpfung wieder zu erreichen. Meine Vermutung: Die unterschiedliche Eingangsspannung verursachen unterschiedliche Eingangsströme am ersten OP und beeinflussend damit das Filter. Der OP LT1124 http://cds.linear.com/docs/Datasheet/11245fe.pdf hat dazu einen ziemlich hohen Biasstrom, ca. 7 - 30nA, dafür aber eine geringe Offset Spannung, 25 - 100uV. Meine Idee wäre es jetzt, den ersten OP durch einen OP mit geringeren Biasstrom zu tauschen, z.B. LT1113 http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1113fb.pdf (Biasstrom 320 - 480pA) oder noch besser LT1464C http://cds.linear.com/docs/Datasheet/146465f.pdf (Biasstrom 0.5 - 15pA). Beides sind OPs mit FET-Eingängen, leider haben beide auch eine höhere Offset Spannung, 0.5 - 2.0 mV, aber man kann nicht immer gewinnen. Oder bewege ich mich mit meiner Vermutung / Lösung auf dem Holzweg? Was meint Ihr dazu? Gruß und Danke Boris
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Unwahrscheinlich, daß da der OPamp dran Schuld sein soll. Was sind denn das für 1µF Caps? Hoffentlich keine keramischen?
Martina schrieb: > Unwahrscheinlich, daß da der OPamp dran Schuld sein soll. Was sind denn > das für 1µF Caps? Hoffentlich keine keramischen? Doch, keramischen mit +/- 5% als SMD Ausführung, die Widerstände alle 0,1%. Die Kondensatoren sind große gewählt damit die Widerstände "klein" sind von den Werten. Was spricht gegen keramik und welche Sorte ist die bessere Alternative?
Die Kapazität keramischer Kondensatoren ist je nach Material mehr oder weniger spannungsabhängig. Das führt dann zu Verzerrungen und eienr Verschiebung der Resonanzfrequenz mit steigender Amplitude. Kennst du die genaue Typ-Bezeichnung und den Hersteller der 1uF Kondensatoren? Wäre interessant mal einen Blick ins Datenblatt zu werfen. Folienkondensatoren wären da besser geeignet.
>Doch, keramischen mit +/- 5% als SMD Ausführung. Autsch! Wenn es nicht gerade NP0 ist, dann gehen keramische Caps hier garnicht, weil sie vollkommen unlinear sind! >...welche Sorte ist die bessere Alternative? Ein Folientyp wie der MKS-2 oder MKH ist vorzuziehen. Die werden oft in 5% Toleranz angeboten. Noch besser sind MKP Caps, weil die weniger altern. Aber wegen ihrer 20% Toleranz mußt du die selbst ausmessen. Am allerbesten sind jedoch Caps mit PPS Folie. Die altern am allerwenigsten und haben den geringsten Temperaturgang. Sind aber schwerer erhältlich.
So aus dem Gefühl heraus, hätte ich eher Werte in der Größenordnung 100 kOhm / 100 nF bevorzugt. Und was man mal so schnell an Kondensatormaterial beschaffen kann, ist ja heutzutage Glückssache - das gute Polystyrol gibt es fast nur noch als Restposten beim Oppermann... Schaun wir mal etwas unvoreingenommener hin: 10 V effektiv sind +/- 14,14 V. Kommen da nicht eher Fehler durch den "Output Voltage Swing" des LT1124 in Betracht? Die 14,14 V muss der Bandpass ja ausgeben können, damit sie ordentlich subtrahiert werden. Er kann aber bei Us = +/- 15 V nur etwa +/- 12 V liefern... 14,14 V - 14,14 V = 0 V 14,14 V = 12,xx V ~= 2 V Aha - exakt gemessen!!! Wie siehts denn bei U_in = 5 V, 7 V, oder 9 V aus? Von Unlinearitäten gehört zu haben, ist ja ganz gut! Aber Größenordnungen einschätzen zu können, kann auch nicht schaden! ;-)
Hallo, danke für die vielen Rückmeldung und die Info, das die Kondensatoren eher das Problem sind. Danach habe ich mal im Forum geschaut und dieser Thread hat einen netten Artikel zu dem Thema Beitrag "Frage, Keramik oder Folienkondensator" Ich werde morgen mal nach dem Datenblatt schauen zu dem eingesetzten Kondensator und den Link dazu posten. Hab mir auch schon mal angeschaut was es als Folie in SMD als alternative gibt, da sieht die Verfügbarkeit ja nicht so gut aus. PPS Kondensator haben 20% Toleranz, PEN immerhin noch 10%, 5% sieht schlecht aus. Zum testen sollte es erstmal aber eine bedrahtete Version tun, bzw. müßte ich mir überlegen keine SMD-Kondensatoren einzusetzen. Die 10 Volt Spannung sind auch nicht für den Betrieb vorgesehen, war mehr zum testen, hab auch mit 6V gemessen. Bei 10V werden aber noch saubere Ausgangssignale geliefert. Verbaut ist die A-Variante, die schafft laut Datenblatt min. +/- 13V, typ. +/- 13,8V. Aber ist schon ziemlich knapp. Die großen Kondensatorwerte und damit kleine Widerstände sind absicht. Vielen Dank.
Die wichtigste Frage die sich nun stellt ist ob du mit 10V den Effektivwert meinst oder den Spitzenwert. Waren das jetzt +/-10V Spitzenspannung oder +/-14,1V Spitzenspannung?
Helmut S. schrieb: > Waren das jetzt +/-10V Spitzenspannung oder +/-14,1V Spitzenspannung? Mein Fehler, waren 20V Spitze-Spitze, also +/- 10V Amplitude und somit ~7V effektiv.
Da bin ich beruhigt. Hatte schon befürchtet, dass unsere Antworten für die Katz waren wegen zu hoher Eingangsspannung. Noch ein Tipp. Nimm 10kOhm statt 2kOhm für alle Widerstände beim Opamp rechts. 2kOhm ist um Faktoren zu niedrig für diese Anwendung.
>Hab mir auch schon mal angeschaut was es als Folie in SMD als >alternative gibt, da sieht die Verfügbarkeit ja nicht so gut aus. PPS >Kondensator haben 20% Toleranz, PEN immerhin noch 10%, 5% sieht schlecht >aus. Die ECHUs von Panasonic haben nur 5%! Aber die ECHUs gibt es nur bis 220nF. RS hat welche. Auch Farnell hat eine große Auswahl an engtolerierten PPS Caps. Auch welche von AVX und RIFA. Vielleicht kannst du die 1µF ja aus mehreren parallelgeschalteten Caps aufbauen. Oder du verabschiedest dich von dem 1µF Wert. Ein Tipp: SMD-Foliencaps sind besonders heikel zu löten. Wenn du nicht aufpaßt, schrumpfen die zusammen wie Raclette-Käse! >Noch ein Tipp. Nimm 10kOhm statt 2kOhm für alle Widerstände beim Opamp >rechts. 2kOhm ist um Faktoren zu niedrig für diese Anwendung. Sehe ich genau so, zumal sie für eine sehr niedrige Eingangsimpedanz der Schaltung sorgen.
Hab bei Farnell schon geschaut und einige Kondensatoren gefunden, Digikey bietet sogar noch mehr Auswahl... Was mich wundert, wenn es Folientypen als SMD gibt, sind es doch "große" Dinger von der Bauform her. Zu den Widerständen, die "niedriegen" Werte sind so gewählt, damit es wenig Widerstandsrauschen gibt, deshalb auch der "große" Wert für den Kondensator. Wobei die 2k mit dem LT1124 doch sehr knapp sind, ursprünglich wollte ich einen anderen OP einsetzen, dieser konnte am Ausgang Lasten bis 600 Ohm treiben. Ich denke, ich werde auf größe Widerstände wechseln.
>Was mich wundert, wenn es Folientypen als SMD gibt, sind es doch "große" >Dinger von der Bauform her. Der 220nF ECHU kommt im 2416-Gehäuse. Das sind rund 4x6 mm.
Elena schrieb: >>Was mich wundert, wenn es Folientypen als SMD gibt, sind es doch "große" >>Dinger von der Bauform her. > > Der 220nF ECHU kommt im 2416-Gehäuse. Das sind rund 4x6 mm. Ja... aber wenn da vorher mal ein 0805 war, wird es trotzdem sehr eng. :-) Schaun wir mal, ist ja noch mein Prototyp, da kann ich im Layout noch Platz schaffen. Danke Elena für den Typ mit den ECHU, die sehen vielversprechend aus!
Hallo, nachgeschaut und festgestellt, voll in die Ka*** gegriffen mit dem Kondensatoren. War ein X7R-Typ ... Farnell Nr. 1740706, dass Datenblatt dazu http://www.farnell.com/datasheets/84526.pdf. Danke nochmal an alle für die Unterstützung. Gruß Boris
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