Asymmetrischer Tiefpassfilter mit einem Nachwiderstand

OP #3595998
Lesenswert?
• ▲
▼
Hallo,

vielleicht könnte mir jemand bei der Erklärung von der folgenden 
Schaltung im Anhang helfen.

Es geht um einen Tiefpassfilter bestehend aus einem passiven RC-Glied.

Der Ersteller dieser Schaltung spricht von einem Tiefpass.

Ich behaupte, dass der Tiefpass asymmetrisch und vor allem fast 
unwirksam ist.

PAD2 und PAD3 ist jeweils an eine Motorphase angeschlossen (BLDC)

Abstrahiert man die Schaltung, liegt entweder an PAD2 ein PWM-Signal und 
an PAD3 ein Low-Signal (0V). Oder andersrum liegt an PAD3 ein PWM-Signal 
und an PAD2 ein Low-Signal (0V).

Über R2, C1, und R4 soll der Tiefpass gebildet werden.

Meine Simulation mit einem Bodeplotter führt quasi zu keiner Dämpfung.

Fall1: R2 und C1 sollen als Tiefpass wirken, jedoch unterdrückt R4 die 
Wirkung.

Fall2: R4 und C1 sollen als Tiefpass wirken, jedoch unterdrückt R1 die 
Wirkung.


Fall2 bietet immerhin noch eine Dämpfung bis -21db.

Fall1 dämpft garnichts mehr...


Sind meine Annahmen richtig, dass der Tiefpass asymmetrisch und fast 
unwirksam ist ?

Wie kann die Schaltung hinsichtlich des Tiefpasses verbessert werden ?




Gruß Dennis
Angehängte Dateien:
#3596037
Lesenswert?
• ▲
▼
Der Tiefpaß ist zwar asymmetrisch aufgebaut (verschiedene Widerstände), 
es wirkt trotzdem die Reihenschaltung der beiden Widerstände und der 
Kondensator.

Der Tiefpaß wirkt aber dieser Berechnung folgend nur bis zu der 
Flußspannung der Optokoppler-LED, diese sind ohne einen Vorwiderstand 
direkt am Kondensator angeschlossen. Dadurch ist die effektive 
Grenzfrequenz im leitenden Zustand beeinflußt von differentiellen 
Innenwiderstand der Oprokoppler. Ich würde daher im durchgeschalteten 
Zustand eine Grenzfrequenz grob geschätzt zwei Zehnerpotenzen höher 
erwarten.

--

Es wird immer zwei Grenzfrequenzen geben. Zum einen die aus den jetzt 
vorhandenen Bauteilen R2,R4,C1. Zum anderen die im belasteten Fall. Um 
beide zumindest etwas anzunähern, würde ich einen Vorwiderstand vor die 
Optokoppler schalten etwa in der Größe der Tiefpaßwiderstände.
OP #3596720
Lesenswert?
• ▲
▼
Hallo Helge,

ich verstehe nicht warum du vor und nachdem Kondensator jeweils 11k 
verwendest. Nach meiner obigen Schaltung werden entweder 1k vor und 10k 
nachdem Kondensator C1 eingesetzt oder invertiert 10k vor und 1k danach.
Das ist aus deiner Simulation nicht ersichtlich.

Vielleicht zeigt das meine Simulation (Multisim) im Anhang.


Gruß Dennis
Angehängte Dateien:
#3596866
Lesenswert?
• ▲
▼
Ah jetzt... ;)

Der OUT Eingang deines Oszilloskops darf nichts mit dem Motorkontakt zu 
tun haben, sondern soll nur den Strom durch die Optokoppler messen. 
Siehts bei dir dann besser aus?

Wenn du so mißt wie in deinem Bild, vernachlässigst du einen der beiden 
Widerstände, die in den Tiefpaß R2-R4-C1 eingehen.

Wenn das plausible Ergebnisse liefert, schalte mal den von mir 
zusätzlich eingebauten R5 zwischen C1 und die Optokoppler. Das Bild wird 
dann anders aussehen.

--

Im Anhang: was passiert, wenn R5 (fast) entfällt, also z.B. mit 1 Ohm. 
Der Strom durch die Optokoppler sieht total anders aus.
Angehängte Dateien:
OP #3596886
Lesenswert?
• ▲
▼
Helge ich habe nochmal drei Fälle ausprobiert (siehe Anlage).

Tatsache lag es am OUT-Anschluss. Ich habe jetzt die Masse für den 
OUT-Ausgang direkt nachdem Kondensator angeschlossen. Und jetzt ergibt 
sich für den Fall1 und Fall2 das erwartete Bode-Diagramm. Interessant 
ist auch wenn die Widerstände quer getauscht werden, bleibt die 
Grenzfrequenz gleich.

Wie lässt sich das rechnerisch nachweisen ?

Wenn ich die Masse für den OUT-Ausgang ganz weglasse ergibt sich Fall 3.

Dann existiert bereits eine -6db Grunddämpfung.
Angehängte Dateien:

Antwort schreiben

Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt. Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten, für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.