Wie funktioniert diese OPV-Filter-Schaltung?

[Philipe (Gast)]

Hallo,

könnte mir jemand die Arbeitsweise der angehängten Schaltung erklären? 
Der Filter arbeitet zwar aber ich möchte es gerne genauer verstehen.

Wie geht man sowas denn generell an? Mir wird nicht wirklich klar wie 
sich die einzelnen Verstärkerstufen gegenseitig beeinflussen...


Vielen Dank,
Philipe

[Eddy C. (chrisi)]

Es ist ein Bandpass mit variablen Parametern, welcher mit dem 
Verstärkungspoti in oder gegen Phase auf das Eingangssignal addiert 
wird. Deswegen hat Opamp 2A die Verstärkung -1 und es läßt sich damit 
eine Signalanhebung oder -dämpfung erzielen.

Der Bandpass ist mit zwei Integratoren (2x Phasendrehung um 90 Grad) 
gelöst, welche einen Schwingkreis bilden, der mit dem Bandbreite-Poti 
mehr oder weniger be-/entdämpft wird. Das kommt einer Veränderung der 
Güte gleich, welche direkt die Bandbreite bestimmt.

Die Schaltung wäre besser zu verstehen, wenn man die Opamps alle nach 
rechts zeigen lassen würde und IC1B der letzte von den Dreien wäre.

[Gerd E. (robberknight)]

> Wie geht man sowas denn generell an? Mir wird nicht wirklich klar wie
> sich die einzelnen Verstärkerstufen gegenseitig beeinflussen...

ich simuliere sowas immer gerne in LTSpice. Da kann man sich dann von 
jedem Punkt auf dem Schaltplan einen Spannungsverlauf oder FFT anzeigen 
lassen und natürlich leicht Änderungen vornehmen.

Damit kann man dann Stück für Stück sehen wie die einzelnen Teile so 
einer Schaltung zusammenwirken und wie sich Änderungen auswirken.

[Philipe (Gast)]

Eddy Current schrieb:
> Die Schaltung wäre besser zu verstehen, wenn man die Opamps alle nach
> rechts zeigen lassen würde und IC1B der letzte von den Dreien wäre.

Wow, danke sehr... das Umzeichnen hat es echt gebracht. Jetzt erkenne 
ich die Zusammenhänge direkt viel besser.

So wirklich durchblicken allerdings noch nicht :( Wie arbeitet IC2B 
(vorsicht... neuer plan mit anderen Indices) und wie genau kommt der 
Schwingkreis zustande? Wofür ist C2, C5, R5? Sorry....


Gerd E. schrieb:
> ich simuliere sowas immer gerne in LTSpice. Da kann man sich dann von
> jedem Punkt auf dem Schaltplan einen Spannungsverlauf oder FFT anzeigen
> lassen und natürlich leicht Änderungen vornehmen.
>
> Damit kann man dann Stück für Stück sehen wie die einzelnen Teile so
> einer Schaltung zusammenwirken und wie sich Änderungen auswirken.

Excellente Idee. Werde ich morgen mal in LTSpice zusammenstellung.


Danke,
Philipe

[Andreas W. (andy_w)]

Hallo,
das ganze stellt, soweit ich das sehe, eine Stufe eines parametrischen 
Equalizers dar. Man kann in jeder Stufe Frequenz, Güte und 
Verstärkung/Abschwächung einstellen. Im Gegensatz zu den üblichen Oktav- 
oder Trezfiltern, die feste Frequenzen haben ("graphischer Equalizer"), 
kann man die Filterfrequenzen auch genau einstellen. Normalerweise hat 
ein parametrischer Equalizer weniger Stufen, eher ca. 5 Stück, also 
5-mal diese Schaltung hintereinander.

Momentan habe ich gerade das ganze als digitale Version für ein 
universelles FIR-Filter entworfen, ein Filter reicht für alle Stufen und 
komplett phasenlinear ist es auch.

Die drei OPAMPs unten stellen die Lösung einer Differentialgleichung 
zweiter Ordnung dar, die eben einem Schwingkreis entspricht 
(Analogrechnerschaltung). Waruum das nun tatsächlich so ist, kann man 
nur mathematisch zeigen, einfacher ist es, das ganze mit komplexen 
Impedanzen als normale OPAMP-Schaltungen durchzurechnen, wenn man die 
Gleichung passend umstellt, ist sie identisch mit einem Bandpaßfilter, 
ein Paramertervergleich zeigt dann, daß die Potis Frequenz und Güte 
einstellen.

Gruß
Andy_W