Servus, ich verstehe nicht den Vorteil von Filtern zweiter Ordnung gegenueber andere erster Ordnung... und was sind die Vorteile/Nachteile von aktiven bzw. passiven Filtern... wie kann ich mich entscheiden ob ich ein passives oder aktives Filter nehme? Gruss, Khaled
Passiv ohne Verstärkung Aktiv mit Passiv: keine stabilitätsprobleme weniger rauschen nichtlinearität usw Aktiv: Verstärkung
Die Vorteile sind doch ganz klar: Filter höherer Ordnung haben eine höhere Dämpfung. Es gibt verschiedene Filter wie Butterworth, Bessel, Cauer oder Tschebyscheff-Filter. Alle haben verschiedene Eigenschaften im Bezug auf Phasenverhalten, Steilheit, Linearität usw. Je höher die Ordnung dieser Filter ist, umso höher wird die Steilheit und damit die Dämpfung. Allerdings steigt auch die Dämpfung im Durchlassbereich. Darüber hinaus werden sie hochohmiger (da es keine idealen Bauteile gibt) sodass eine Steigerung nur bis zu einem gewissen Grad sinnvoll ist (bei Butterworth beispielsweise bis 5ter Ordnung). Aktive Filter können diese schlechten Eigenschaften teilweise ausgleichen. Leider erhält man damit aber auch alle anderen Probleme von Halbleitern wie Nichtlinearitäten, thermisches Rauschen usw.
2.0 Sound schrieb: > Aktiv: > Verstärkung Aber Sallen-key filter kann als unity-gain low pass filter z.B. konfiguriert werden. In diesem Fall, warum soll ich den dann nehmen?! warum nehme ich nicht einfach einen RC filter, und fertig? Danke
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2.0 Sound schrieb: > Was willste genau machen? ja ich wollte den Ausgang von einem differenzverstaerker filtern. Ich habe in einer Beispielloesung von Energy micro, dass sie es so gemacht haben, deswegen wollte ich wissen, warum haetten sie nicht einfach einen RC filter genommen...
Ok Ich mehme mal an du möchtest Tiefpass filtern. Idr genügt ein einfaches RC Glied. Dieses gibt dir 20dB/dekade Dämpfung: dh. dass wenn du dein Filter auf 1kHz spezifizierst du 20db Dämpfung hast bei 10kHz. Sollte dir das nicht genügen kansst du höhere Ortnungen machen. Beim Filterentwurf bestehen wesentliche unterschieden zwischen cauer butterworth chebycheff und bessel --> siehe dazu wikipedia Ich kenne deine Genaue Anwendung nicht, macht mir aber den anschein dass du nur ein bisschen TP filtern willst ohne spez spezifikation, dann probiers mal mit nem einfachen RC.
Thomas schrieb: > Aber Sallen-key filter kann als unity-gain low pass filter z.B. > konfiguriert werden. In diesem Fall, warum soll ich den dann nehmen?! > warum nehme ich nicht einfach einen RC filter, und fertig? Ja ... aber nur solange der Filter am Ausgang nicht belastet wird. Deshalb schaltet man z.B. einen OP als Spannungsfolger / Impedanzwandler dahinter. Der Op mit seinen hochohmigen Eingang belastet das Filter nicht. Wenn deine Folgeschaltung einen hochohmigen Eingang hat, dann kannst Du diesen auch sparen. Zu aktiven Filter gibt es im Tietze Schenk ein Kapitel... dazu kann ich diese Seite empfehlen, verschiede Filter mit Schaltungen und simulieren --> http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm Gruß Boris
>ja ich wollte den Ausgang von einem differenzverstaerker filtern. Ich >habe in einer Beispielloesung von Energy micro, dass sie es so gemacht >haben, deswegen wollte ich wissen, warum haetten sie nicht einfach einen >RC filter genommen... Der Hersteller des LTC1602 macht es auch mit einem simplen RC-Filter am Ausgang. Von daher könntest du das wohl auch machen. Wahrscheinlich hat man hier eine Anwendung mit kräftigem Ripple, da ist eine aktive, zweipolige Tiefpaßfilterung mit niedriger Güte (also Bessel-, "Kompromiß"- oder Butterworth-Charakteristik) oft von Vorteil. Ich glaube, die Schaltung ist sowieso halbwegs falsch. Offenbar hat man nicht verstanden, daß der LTC1602 einen Stromausgang hat. Demnach bringt der LTC1602 wegen R126 schon einen Innenwiderstand von 12k in die Schaltung mit, womit sich der eine wirksame Filterwiderstand auf R126 + R377 also 22k erhöht, was von R378 also 10k kräftig abweicht. Mit R375 und R376 ist das kein typisches Sallen-Key-Filter mit gleichen Komponenten mehr. Beläßt man R375 und R378 wie sie sind, ist es ein Butterworth-Filter. Das macht Sinn. Macht man R375 und R376 dagegen anpaßbar, was diese Anordnung ja suggeriert, macht es keinen Sinn mehr. Schreibt Energy Micro denn irgendetwas dazu?
Thomas schrieb: > ja ich wollte den Ausgang von einem differenzverstaerker filtern. Ich > > habe in einer Beispielloesung von Energy micro, dass sie es so gemacht > > haben, deswegen wollte ich wissen, warum haetten sie nicht einfach einen > > RC filter genommen... Das Filter ist ein Sallen_Key Filter 2ter Ordnung. Mit der Verstärkung dieser Stufe, welche durch das Verhältnis R376 zu R375 festgelegt wird, kannst du stufenlos die Filtercharakteristik von Besselfilter über Butterworthfilter bis zum Thebycheffilter mit beliebiger Welligkeit im Durchlassbereich einstellen. Bei zu großer Verstärkung wird das Filter anfangen zu schwingen. Bei einer Verstärkung von 2 hast du glaube ich Butterworthcharakteristik. Setzt man die Verstärkung auf 1, dann ist das Filter stark unterkritisch und hat ein viel zu flachen Übergang von Durchlass in den Sperbereich. In diesem Falle müßte man über das Verhältnis der beiden Kondensatoren die Filtercharakteristik einstellen. Über die verschiedene Filtercharakteristiken solltest du dich mal in wikipedia schlau machen, und raussuchen, welche die geeignete für dich ist. Ralph Berres
Ina schrieb: > Demnach bringt > > der LTC1602 wegen R126 schon einen Innenwiderstand von 12k in die > > Schaltung mit, womit sich der eine wirksame Filterwiderstand auf R126 + > > R377 also 22k erhöht, was von R378 also 10k kräftig abweicht. Mit R375 > > und R376 ist das kein typisches Sallen-Key-Filter mit gleichen > > Komponenten mehr. Beläßt man R375 und R378 wie sie sind, ist es ein > > Butterworth-Filter. Bist du dir wirklich sicher das da eine Butterworthfilter bei rauskommt? Ralph Berres
>Bist du dir wirklich sicher das da eine Butterworthfilter bei rauskommt? Nicht genau natürlich, es ist etwas schlapper. Ein typisches Sallen-Key-Filter mit gleichen Bauteilewerten ist aber auch nicht, weil die Ausgangsimpedanz des LTC1602 in dieser Schaltung 12k beträgt. Aber den Threadersteller scheint es ja sowieso nicht mehr zu interessieren...
Thomas schrieb: > deswegen wollte ich wissen, warum haetten sie nicht einfach einen > RC filter genommen... Mit RC Filter ohne Verstaerker erhaelts du keine konjugiert komplexen Pole im Nenner. Diese komplexe konjugierten Polstellen erhaelts du nur mit aktiven oder RLC Filtern. Um ein Filter mit Bessel (linearer Phasengang) , Butterworth (maximal flacher Amplitudengang) oder Tschebycheff (moeglichst steiler Verlauf von Durchlass in den Sperrbereich) Charakteristik zu bauen benoetigts du aber diese Polstellen.
Von TI gibt es das Filterdesigntool FilterPro zum durchrechnen von aktiven Filtern http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/filterpro.html
Das ursprüngliche Tiefpassfilter (10k, 1n) hatte 10kHz Grenzfrequenz. Durch die zusätzlichen 12kOhm ist diese noch 6,2kHz. Ein Nachteil vom Sallen-Key Filtern 2. Grades ist, dass bei hohen Frequenzen Signale am Opamp vorbei durchkommen, da dort der Opamp keine Verstärkung mehr hat. Dieses Problem lässt sich in der hier gezeigten Schaltung durch einen zusätzlichen 1nF Kondensator parallel zum 12k Widerstand lösen lösen. Damit sinkt die Grenzfrequenz auf 4,8kHz. Durch Erhöhen von R376 könnte man die Grenzfrequenz anheben. R375 sollte übrigens eher 10k als 1k sein. Wenn amn dann auch noch R376 zu 0Ohm macht, dann lässt man R375 besser gleich ganz weg.
Hallo Thomas! Ihr seid ja schon ein Stück weiter in der Diskussion gekommen. Ich wollte meine Erfahrung mit Energy Micro teilen, da ich den Kommentar von Ina - „was sagt Energy Micro dazu“ - gelesen habe: Ich habe gute Erfahrung mit support.energymicro.com gemacht. Die Frage würde ich auch da platzieren. Allerdings geht es nur auf Englisch (oder Norwegisch :-)). Tschüss... TK
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