Ich habe ein Eingangssignal von einer selbstgebauten DDS Loesung welches
im Bereich von 700kHz bis 760kHz variiert werden kann. Der DDS clock ist
2.2MHz. Ich moechte nun ein Rekonstruktions-Filter hinter den DDS
haengen, um alle Anteile groesser 760kHz aus dem Signal zu filtern.
Wegen der relativ niedrigen Cutoff Frequenz wollte ich nicht anfangen,
LC Lowpass Filter zu bauen, da die Spulen recht gross werden. Ich dachte
dehalb an ein aktives LP Filter mit einem OPV (evtl. kaskadiert). Ich
habe aber nur LM358N in der Bastelkiste. Ist der OPV schnell genug, um
760KHz cutoff Frequenz zu erreichen?
Danke fuer die schnelle Antwort, Harald. Ich hatte das schon
befuerchtet.
Darf ich noch zwei Fragen hinterherschieben? Was wuerdest Du als die
maximale Cutoff Frequenz des LM358N ansetzten (evtl. Formel)? Welcher
OPV ist fuer meinen Fall verwendbar, bzw. nach welchem Paramater im data
sheet muss ich suchen (evtl. gain-limited bandwidth)?
Danke, Uwe.
ul5255 schrieb:> Wegen der relativ niedrigen Cutoff Frequenz wollte ich nicht anfangen,> LC Lowpass Filter zu bauen, da die Spulen recht gross werden.
Naja, ich habe nur mal so nachgerechnet, das du so mit 100µH und 470p
auf 734kHz kommst. Will damit sagen, das sind keine großen
Induktivitäten.
Dieser LM358 hat anscheinend eine Gain Bandwidth von 1MHz, oder lese ich
das Datenblatt falsch?
Nimm einen schnelleren OP.
Baue das Filter mit höherer Ordnung.
>Was wuerdest Du als die maximale Cutoff Frequenz des LM358N ansetzten
Was steht denn dazu im Datenblatt ?
> Welcher OPV ist fuer meinen Fall verwendbar, bzw. nach welchem Paramater im
data sheet muss ich suchen (evtl. gain-limited bandwidth)?
Genau. "Gain-Bandwidth" und "gain stable" und "slew rate"
Peter Zz schrieb:> Naja, ich habe nur mal so nachgerechnet, das du so mit 100µH und 470p> auf 734kHz kommst. Will damit sagen, das sind keine großen> Induktivitäten.
100uH mit Eisenpulver Kern realisiert wird aber schon recht gross ...
Peter Zz schrieb:> Dieser LM358 hat anscheinend eine Gain Bandwidth von 1MHz, oder lese ich> das Datenblatt falsch?
das ist richtig. Allerdings wird die slew rate mit 0.6V/us angegeben und
dass hat mich nachdenklich gestimmt. Irgendwie ist mir der Zusammenhang
zwischen beiden Werten nicht klar: Bedeutet dies, das mein
Ausgangssignal dann nur 0.6V_pk_pk hat, wenn ich mit 1MHz reingehe?
ul5255 schrieb:> 100uH mit Eisenpulver Kern realisiert wird aber schon recht gross ...
Stimmt so gross wie ein 1/4W Widerstand in THT oder 1206 Package in SMD.
Was hast du fuer einen Truemmer?
>Allerdings wird die slew rate mit 0.6V/us angegeben und
dass hat mich nachdenklich gestimmt. Irgendwie ist mir der Zusammenhang
zwischen beiden Werten nicht klar: Bedeutet dies, das mein
Ausgangssignal dann nur 0.6V_pk_pk hat, wenn ich mit 1MHz reingehe?
Nein. Die maximale Steigung ist im Nulldurchgang. Und die ist U*Omega.
Dh ein Sinus mit 1Vp und 1MHz hat eine Steigung von 2*pi*1MHz= 6.2V/us.
Und wenn der Verstaerker die Steigung nicht mehr bringt ist auch die
Gegenkopplung weg, dh das Signal ist nicht mehr brauchbar. Dh auch, man
sollte die Slew-Rate nicht auslutschen.
Helmut Lenzen schrieb:> Stimmt so gross wie ein 1/4W Widerstand in THT oder 1206 Package in SMD
Hallo Helmut,
Auf Ferrit gewickelt, wird es sicher klein, aber dann habe ich halt sehr
kleines Q. Deshalb schrieb ich ja auch "Eisenpulver" (z. B. Amidon
T50-2, ...)
ul5255 schrieb:> Auf Ferrit gewickelt, wird es sicher klein, aber dann habe ich halt sehr> kleines Q. Deshalb schrieb ich ja auch "Eisenpulver" (z. B. Amidon> T50-2, ...)
So hoch braucht die Guete bei dem Filter gar nicht zu sein. Das Filter
wird doch sowieso durch die Abschlusswiderstaende bedaempft. Du baust
doch einen Tiefpass und keinen Bandpass.
Ich werde aus dem LM318 data sheet nicht ganz schlau: Wenn ich die drei
Pins fuer Balancing / Compensation nicht benutzen moechte, lasse ich die
dann floating?
Ul5255 schrieb:> Wenn ich die drei> Pins fuer Balancing / Compensation nicht benutzen moechte, lasse ich die> dann floating?
du meinst unbeschaltet?
ja nicht beschalten.
ul5255 schrieb:> Ich dachte> dehalb an ein aktives LP Filter mit einem OPV (evtl. kaskadiert). Ich> habe aber nur LM358N in der Bastelkiste. Ist der OPV schnell genug, um> 760KHz cutoff Frequenz zu erreichen?
"Nein" wurde ja schon gesagt.
Um wirklich genaueres zu sagen, bräuchte man noch weitere Daten. Z.B.
bei welcher Frequenz im Stopband welche Dämpfung benötigt wird.
Ein einfaches Filter mit den Daten:
Grenzfrequenz 1kHz (!)
Stopband bei 2kHz mit 20dB Dämpfung
wäre mit drei LM358 noch gut machbar.
Etwas vergleichbares bei 750kHz wird einen OPA mit GBW in der
Größenordung 100MHz ... 500MHz benötigen. Je nach Filtertyp.
Quelle: Simulation mit FilterPro Desktop von TI
Mir schwebt ein Sallen Key Filter vor. Shunt C = 68pF, der Feedback C
vom Ausgang auf den nichtinvertierenden Eingang =680pF. Bei 1,4MHz
haette ich gern -30dB Daempfung. Mein aktueller Plan ist, zwei LM318 zu
kaskadieren (single supply 12V). Ist das unrealistisch?
ul5255 schrieb:> Ich habe ein Eingangssignal von einer selbstgebauten DDS Loesung welches> im Bereich von 700kHz bis 760kHz variiert werden kann. Der DDS clock ist> 2.2MHz.
Das ist aber mächtig auf Kante genäht. Da hast du ja gerade mal 3
Stützstellen pro Periode. Kannst du nicht dein DDS etwas schneller
takten?
> Ich moechte nun ein Rekonstruktions-Filter hinter den DDS> haengen, um alle Anteile groesser 760kHz aus dem Signal zu filtern.
Ein Rekonstruktionsfilter brauchst du in jedem Fall. Und bei f_nutz =
f_sample/3 sogar ein besonders gutes.
> Wegen der relativ niedrigen Cutoff Frequenz wollte ich nicht anfangen,> LC Lowpass Filter zu bauen, da die Spulen recht gross werden.
Bitte was? Mittelwellen-Radio - sagt dir das noch was? Das hat(te) eine
ZF von 455kHz und die wurde ganz problemlos mit LC-Kreisen gefiltert.
Von denen 4 Stück in das Volumen eines Stücks Würfelzucker passen.
Weder Größe noch Güte der Induktivitäten werden ein Problem sein. Eher
schon die Tatsache, daß ein Filter mit Passband bis 760kHz, aber fett
Dämpfung ab 1100kHz, eine recht hohe Ordnung brauchen wird. Je nachdem
wie hoch deine Anforderungen denn nun wirklich sind. Und sowas als
LC-Filter aufgebaut gleicht sich beschissen ab.
XL
>Ich habe ein Eingangssignal von einer selbstgebauten DDS Loesung welches>im Bereich von 700kHz bis 760kHz variiert werden kann. Der DDS clock ist>2.2MHz. Ich moechte nun ein Rekonstruktions-Filter hinter den DDS>haengen, um alle Anteile groesser 760kHz aus dem Signal zu filtern.
Das würde ich auf jeden Fall passiv probieren, beispielsweise so wie im
Anhang.
> Ist der OPV schnell genug, um 760KHz cutoff Frequenz zu erreichen?
Naja eigentlich nicht, wenn man es korrekt machen will, aber es gibt
auch mit dem LM358 einen Weg. Da das Ding ja etwa 1MHz fT hat, kann man
den einfach etwas mehr als 1 verstärken lassen und den natürlichen
Frequenzgang des LM358 als Filter nehmen. Im angehängten Bild mal ein
TP-Filter 6. Ordnung, wie man am Phasengang leicht sehen kann. Mit den
3k-Widerständen kann man etwas mit der Grenzfrequenz und dem
Übergangsverhalten spielen.
>Naja eigentlich nicht, wenn man es korrekt machen will, aber es gibt>auch mit dem LM358 einen Weg.
Vielmehr als 100mVs kommt aus dem Ausgang aber nicht heraus...
ArnoR schrieb:> Der Vorschlag war jetzt> auch nicht so ganz ernst gemeint.
So so.
Die meisten App fuer DDS Generatoren benutzen ein Filter 7. Ordnung mit
Cauer Charakteristik. Und das in RLC Technologie. Da legt man die 1.
Kerbe im Sperrbereich dann auf die Spamplefrequenz der DDS.
Bei OPAmp Filter hat man das Problem das bei hoehrern Frequenzen die
Daempfung wiedr abnimmt weil der OP nicht mehr mitkommt.
> So so.
Naja wenn er schon mit einem ungeeigneten OPV eine Lösung haben will
(> Ich habe aber nur LM358N in der Bastelkiste.)
dann wollte ich eben mal eine anbieten.
> Bei OPAmp Filter hat man das Problem das bei hoehrern Frequenzen die> Daempfung wiedr abnimmt weil der OP nicht mehr mitkommt.
Ja, wenn der OPV mit der Beschaltung als Filter arbeiten soll, aber
nicht in meinem Vorschlag.
Ich weiss auch nicht warum er so auf eine OP Loesung drauf besteht.
Spulen wickeln braucht man doch da gar nicht mehr. Die Teile gibt es
doch fertig in allen Variationen. Die RLC Version hat auch noch den
Vorteil das sie weniger rauscht als OPs.
ich nochmal:
Danke fuer die vielen Beitraege. Nach laengerer Selbstfindungs-Phase
werde ich ueber das WoE doch mal probieren, einen LC Lowpass Filter
zu bauen. 330u Fest-Induktivitaeten habe ich naemlich in der Bastel-
Kiste gefunden.
Anbei mein Ansatz, alle Ls und Cs sind im Bastelraum griffbereit ...
Sorry, moechte nicht als beratungs-resistent rueberkommen. Das OpAmp
Thema werde ich vielleicht auch noch ausprobieren ... nur des Lernen
wegens. Wenn alles immer gleich klappt, waere es ja langweilig.
Kai,
ich bin mir nicht sicher, wie ich die x Achse in Deiner Grafik lesen
muss.
Ausgangs-Pegel ist nicht kritisch, da der DDS ja am Anfang der ganzen
Signal-Kette steht. Hauptsache ist das Frequenzen groesser ~760kHz stark
bedaempft werden.
>ich bin mir nicht sicher, wie ich die x Achse in Deiner Grafik lesen>muss.
Das ist die Frequenz in logarithmischer Skalierung. Die Striche meinen
beispielsweise 100kHz, 200kHz, 300kHz, usw. bis 1MHz. Dann 1MHz, 2MHz,
3MHz usw. bis 10MHz.
>Ausgangs-Pegel ist nicht kritisch, da der DDS ja am Anfang der ganzen>Signal-Kette steht. Hauptsache ist das Frequenzen groesser ~760kHz stark>bedaempft werden.
Ja, aber du willst die Nutzsignale ja nicht verzerren, oder? Dafür
brauchst du in der Regel eine glatten Frequenzgang im
Signalfrequenzbereich, in deinem Fall also bis 760kHz.
Danke, Kai.
Das Ausgangssignal wird sich nur im Bereich von 700 .. 760kHz bewegen.
Die Frequenz ist auch zeitlich stabil, sie wird nur von Hand (langsam)
geaendert.
Mit welcher Software simulierst Du?
>Mit welcher Software simulierst Du?
Hier gerade mit TINA-TI von Texas Instruments. Sonst auch gelegentlich
mit LTSpice. Beide Simulatoren sind kostenlos.
Danke an alle, die mich in Richtung klassischen LC Tiefpass geschubst
haben: Ich habe den Filter wie oben skizziert, aufgebaut und es klappt.
Spektrale Reinheit werde ich mir naechste Woche mit einer FFT auf einem
digitalen Speicher-Scope in der Firma ansehen.
Danke nochmals!!!
