Aktive/passive Filter

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.

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

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

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.

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.