RC Tiefpassfilter nach einer Schaltung bauen

Emko Gast 22.04.2013 10:18 #3137196

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Hallo zusammen

Ich habe eine Wheatstonebrücke mit zwei Spannungsquelle gebaut. Die 
zweite Brücke dient als variables Widerstandsänderung. Die 
Trägerspannungsquelle hat eine Frequenz von 5 kHz und die andere hat 10 
Hz.
Nun möchte ich bevor ich wikrlich ein Tiefpass aus R und C baue, die 
Schaltung simulieren (siehe Anhang). Die Brückenspannung scheint so zu 
funktionieren wie ich mir es gedacht habe, ein überlagertes Signal beide 
Spannungsquellen. Das Signal nach dem Tiefpass stimmt nicht, und ich 
weiss nicht warum. Es scheint auch ein Signal mit 5 kHz zu sein, nur mit 
eine kleinere Amplitude und phasenversetzt. Kann man ein Tiefpass nicht 
direkt nach einer Schaltung in Reihe schalten? Ich habe R = 1MOhm und C 
= 1 nF gewählt.
Ich hoffe mit dem Anhang könnt ihr mein Problematik verstehen.

MfG
Emko

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Draft_AM_sim6.asc (1,37 KB)

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Icke Gast 22.04.2013 10:25 #3137204

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Schaltplan wer nicht schlecht. Also als Bild. Text ist immer schlecht.

Und warum benutzt du nicht einfach mal Spice zum simulieren.

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Emko Gast 22.04.2013 10:35 #3137219

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Icke schrieb:
> Schaltplan wer nicht schlecht. Also als Bild. Text ist immer schlecht.
>
> Und warum benutzt du nicht einfach mal Spice zum simulieren.

Hier habe ich ein Screenshot von LTspice

MfG
Emko

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Schaltung_mit_Tiefpass.png (48 KB)

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Purzel H. (hacky) 22.04.2013 10:42 #3137225

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Das signal hinter dem Filter stimmt doch. Ein Sinus mit 5kHz, 
pahsenverschoben.
Wenn man eine Messbruecke mit AC baut, hat man ueblicherweise einen 
Synchrongleichrichter hintendran, das nennt sich dann Lock-In.

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Emko Gast 22.04.2013 11:59 #3137323

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Siebzehn und Fuenfzehn schrieb:
> Das signal hinter dem Filter stimmt doch. Ein Sinus mit 5kHz,
> pahsenverschoben.
> Wenn man eine Messbruecke mit AC baut, hat man ueblicherweise einen
> Synchrongleichrichter hintendran, das nennt sich dann Lock-In.

Das RC-Glied erzeugt doch ein Tiefpass mit einer bestimmten 
Grenzfrequenz.
Bei R = 1e6 Ohm und C = 1e-9 F habe ich mal nachgerechnet:

f = 1 / (2  pi  R * C) = 159 Hz

Müsste nicht alle Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz "gefiltert" 
werden? Eigentlich hätte ich nur ein Sinus mit 10 Hz erwartet.

MfG
Emko

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Helmut S. (helmuts) 22.04.2013 12:18 #3137345

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Hallo Emko,

Du hast nur überlagert.
Eigentlich solltest du doch den Widerstand modulieren(=multiplizieren).
Siehe Anhang.

Gruß
Helmut

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Draft_AM_sim6__.asc (1,67 KB)
Draft_AM_sim6__.plt (739 Bytes)

draft_am_sim6_.JPG (150 KB)

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mse2 Gast 22.04.2013 12:47 #3137373

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Emko schrieb:
> Das RC-Glied erzeugt doch ein Tiefpass mit einer bestimmten
> Grenzfrequenz.
> Bei R = 1e6 Ohm und C = 1e-9 F habe ich mal nachgerechnet:
>
> f = 1 / (2  pi  R * C) = 159 Hz
Ja.


> Müsste nicht alle Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz "gefiltert"
> werden? Eigentlich hätte ich nur ein Sinus mit 10 Hz erwartet.
Nein. Bei der Grenzfrequenz hast Du -3dB, darüber fällt der Pegel mit 
20dB/Dekade. Völlig verschwinden wird das höherfrequente Signal 
theoretisch überhaupt nie.

Ausserdem: Was hast Du da für eine seltsame Schaltung gezeichnet?
So, wie Du den Filter angeklemmt hast, bekommt er als Eingangssignal nur 
die 5kHz, das niederfrequentere Signal sieht der Filter überhaupt nicht.

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Emko Gast 22.04.2013 13:53 #3137467

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mse2 schrieb:
> Ausserdem: Was hast Du da für eine seltsame Schaltung gezeichnet?
> So, wie Du den Filter angeklemmt hast, bekommt er als Eingangssignal nur
> die 5kHz, das niederfrequentere Signal sieht der Filter überhaupt nicht.

Ja hast du recht, da habe ich mich vertan, danke für den Hinweis!

Helmut S. schrieb:
> Du hast nur überlagert.
> Eigentlich solltest du doch den Widerstand modulieren(=multiplizieren).
> Siehe Anhang.

Danke für die Schaltung. Das ist das, was ich eigentlich wollte. Wie 
kann ich deine Schaltung in Hardware umsetzen? Also "multiplizieren"?

MfG
Emko

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mse2 Gast 22.04.2013 14:13 #3137499

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Emko schrieb:

> Helmut S. schrieb:
>> Du hast nur überlagert.
>> Eigentlich solltest du doch den Widerstand modulieren(=multiplizieren).
>> Siehe Anhang.
>
> Danke für die Schaltung. Das ist das, was ich eigentlich wollte. Wie
> kann ich deine Schaltung in Hardware umsetzen? Also "multiplizieren"?
>

Entschuldige, wenn ich nochmal dazwischenfunke:
Du wolltest eigentlich Amplitudenmodulation simulieren?
Und mit dem Tiefpass dann deren Demodulation?
Wenn das so sein sollte, würde ein bloßer Tiefpass nicht genügen, das 
NF-Signal würde nicht am Ausgang auftauchen.
Du müßtest erst, wie jemand anderes schon schrieb, gleichrichten.

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Helmut S. (helmuts) 22.04.2013 18:38 #3137827

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> Wie kann ich deine Schaltung in Hardware umsetzen? Also "multiplizieren"?

Lösung A: Analog-Multiplizierer z. B. von Analog Devices

Lösung B: A/D Wandler mit hoher Frequenz und dann digital mit 
Sinussignal(Trägerfrequenz) multiplizieren (DSP)

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Emko Gast 24.04.2013 08:56 #3139535

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