Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Aufbau von einem Bandpass


von Christian S. (b0pe)


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Hallo,

Ich bin gerade dabei einen Bandpass zu bauen.
Leider macht dieser noch nicht ganz was er soll.

Ich habe festgestellt das es einen Unterschied macht ob ich meinen 
Bandpass per Tief->Hochpass oder Hoch->Tiefpass realisiere.
Nun ist die Frage warum macht die Reihenfolge der Hoch/Tiefpässe etwas 
aus.
Das Bild zeigt meine Probeaufbau welchen ich in MultiSIM sowie in Echt 
aufgebaut habe. Die Ergebnisse waren gleich.

MFG
B0PE

von Helmut L. (helmi1)


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Christian S. schrieb:
> Nun ist die Frage warum macht die Reihenfolge der Hoch/Tiefpässe etwas
> aus.

Weil das 2. RC Glied das erste belastet.
AUch ergibt sowas nur eine sehr niederige Guete des Bandpasses.

Versuch lieber mal einen Bandpass aus einem C und einem L zu bauen.

von Christian S. (b0pe)


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Hi

Also erst mal Danke, das mit dem LC Filter hat super funktioniert.

Nun habe ich aber ein weiteres Problem.
Ich habe mit der Seite http://www.mh-audio.nl/abpf.asp meinen aktiven 
Bandpass (6 pol)berechnen lassen nach dem Butterworth Verfahren.
Nun habe ich das Problem das wenn ich mir diesen Bandpass aufbaue mein 
Simulationsprogram (MultiSIM) einen Fehler ausgibt da es so wie es 
aussieht den von mir verwendeten OP nicht mag :(,
ich habe den LM 2904N verwendet.
Kann mir nun jemand einen passenden OP für diese Schaltung nennen?

Ein weiteres Problem von mir ist das die Seite ja ganz schön ist
und mir die Werte sagt, aber ich benötige später für meine Dokomentation 
auch noch einen genauen Rechenweg.
Da auf dieser Seite aber nirgends die verwendeten Formeln stehen,
kann ich die Rechnungen nicht nachvollziehen.
Ich finde auch beim googeln nicht wirklich die verwendeten Formeln.
Daher wollte ich mal fragen ob jemand weis welche Formeln man benötigt,
um den verwendeten Bandpass (6 pol)zu dimensionieren.

MFG B0PE

von Helmut L. (helmi1)


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Christian S. schrieb:
> Nun habe ich das Problem das wenn ich mir diesen Bandpass aufbaue mein
> Simulationsprogram (MultiSIM) einen Fehler ausgibt da es so wie es
> aussieht den von mir verwendeten OP nicht mag :(,
> ich habe den LM 2904N verwendet.
> Kann mir nun jemand einen passenden OP für diese Schaltung nennen?

Nun ein TL084 ist schon gut. Damit sollten die meisten Filter 
funktionieren.

Christian S. schrieb:
> Ein weiteres Problem von mir ist das die Seite ja ganz schön ist
> und mir die Werte sagt, aber ich benötige später für meine Dokomentation
> auch noch einen genauen Rechenweg.

Das ist auch nicht so einfach. Da gibt es dicke Buecher drueber.

http://download.springer.com/static/pdf/938/bfm%253A978-3-540-71739-3%252F1.pdf?auth66=1415112969_c8be3025229e0fd6fafaeb8c6eeb8c4e&ext=.pdf

Um ein Filter zu berechnen und sich die Formeln herzuleiten ist schon 
einiges an Mathe erforderlich.

Christian S. schrieb:
> Daher wollte ich mal fragen ob jemand weis welche Formeln man benötigt,
> um den verwendeten Bandpass (6 pol)zu dimensionieren.

Meistens geht das ueber Tabellenbuecher oder halt mit einem Programm.

Kurz mal im groben wie sowas geht.

Die stellst die Uebertragungsfunktion auf. Daraus leitest du die 
Betragsfunktion her. Beim Butterworth ist es so das die maximal flach 
sein soll. Also wird aus der Betragsfunktion die 1. Ableitung berechnet. 
Die wird zu null gesetzt und daraus die Koeefizenten ausgerechnet. Bei 
mehr als 2. Ordnung ist das sehr muehsam. Es gibt allerdings dafuer eine 
Rekursionsformel. Die sollte in diesem Buch drin sein.

von Christian S. (b0pe)


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Hi

Danke dann muss ich da mal schauen wie ich das am besten mache.
Leider funktioniert der Link für mich nicht, bin gerade auf der Springer 
Seite wie heißt denn das Buch?

MFG B0PE

von Helmut L. (helmi1)


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Lutz Wangenheim

Aktive Filter und Oszillatoren.

ISBN: 3540717390

von Christian S. (b0pe)


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Hi

Danke nochmal.
Habe die Schaltung nun wie oben zu sehen aufgebaut.
Nun tun sich mir leider wieder neue Probleme auf, wie sooft eben ^^.
Die OPs betreibe ich mit +/-18V, leider benötige ich eine 
Ausgangsspannung die nicht im negativen Bereich ist.
Sprich ich benötige einen OP den ich mit ca. +18V und 0V/GND betreiben 
kann. Welcher würde sich dafür eignen.
Da mir noch die Erfahrung fehl hab ich bei all den OPs die es gibt nicht 
wirklich einen Plan welcher sich eignen würde.

Dazu hab ich dann noch eine Frage.
Ich nehme mal an das ich den Bandpass wie oben aufgebaut nicht so 
einfach einstellbar machen kann. Sprich das ich mein f0 oder mein fl, fh 
verschieben kann. Gehe ich da richtig in der Annahme??

MFG
B0PE

von Helmut L. (helmi1)


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Christian S. schrieb:
> Die OPs betreibe ich mit +/-18V, leider benötige ich eine
> Ausgangsspannung die nicht im negativen Bereich ist.
> Sprich ich benötige einen OP den ich mit ca. +18V und 0V/GND betreiben
> kann. Welcher würde sich dafür eignen.

Das haengt von deinen Anforderungen ab. Da es sich bei deiner Schaltung 
um einen Bandpass handelt braucht er keine negative Versorgung.
Das heist du kannst den negative Versorgungseingang auf GND legen. Die + 
Eingaenge die ja auf GND liegen muss du dann allerdings auf die halbe 
Versorgungspannung legen also bei 18V dann auf 9V. Dafuer reicht ein 
Spannungsteiler fuer alle 3 Eingaenge gemeinsam aus. Rail To Rail OPs 
brauchst du adann nicht unbedingt es sei den du willst die Ausgaenge bis 
kurz vor die Versorgungspannung aussteueren.

Der OP muss allerdings anderen Kriterien genuegen. Seine Verstaerkung 
bei der Resonanzfrequenz muss gross genug sein gegenueber der Guete des 
Filters.
Es muss gelten  V > Q^2. Der TL084 sollte fuer einige kHz dem genuegen.

Christian S. schrieb:
> Sprich das ich mein f0 oder mein fl, fh
> verschieben kann.

Das ist aufwendig. Du muesstes dann fuer f0 zu aendern R3 R6 R9 aendern 
koennen.
Um Guete und Verstaerkung zu aendern dann die anderen Bauteile.

von npn (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Das ist auch nicht so einfach. Da gibt es dicke Buecher drueber.
>
> 
http://download.springer.com/static/pdf/938/bfm%253A978-3-540-71739-3%252F1.pdf?auth66=1415112969_c8be3025229e0fd6fafaeb8c6eeb8c4e&ext=.pdf

Hallo Helmut,
beim Springer-Link kommt nur eine leere weiße html-Seite mit der 
Fehlermeldung:
1
An error occurred while processing your request.
2
Reference #50.74d19c3e.1415702859.5c85846

Kannst du den Link bitte noch mal nachprüfen?
Danke!

von Helmut L. (helmi1)


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npn schrieb:
> Hallo Helmut,
> beim Springer-Link kommt nur eine leere weiße html-Seite mit der
> Fehlermeldung:

Hatte Christian S. auch schon gesagt.

Deshalb hatte ich die ISBN geschrieben:

Lutz Wangenheim

Aktive Filter und Oszillatoren.

ISBN: 3540717390

von Udo S. (urschmitt)


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Christian S. schrieb:
> aber ich benötige später für meine Dokomentation
> auch noch einen genauen Rechenweg.

Dann solltest du das aber auch zumindest prinzipiell verstehen statt dir 
nur im Internet irgendwas berechnen zu lassen.
Wie es geht steht im Tietze Schenk "Halbleiter Schaltungstechnik"

von npn (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> npn schrieb:
>> Hallo Helmut,
>> beim Springer-Link kommt nur eine leere weiße html-Seite mit der
>> Fehlermeldung:
>
> Hatte Christian S. auch schon gesagt.
>
> Deshalb hatte ich die ISBN geschrieben:
>
> Lutz Wangenheim
>
> Aktive Filter und Oszillatoren.
>
> ISBN: 3540717390

Alles klar, danke!

von Gerhard (Gast)


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Vielleicht hilft dir für die Rechenwege dieses PDF.
http://elm.eeng.dcu.ie/~ee317/Matlab_Clones/signal.pdf

Titel ist "PROCESSING WITH SCILAB" - und SCILAB ist ein freier 
"Matlab-Clone". Im PDF sind viele Filter berechnet und der Rechenweg ist 
jeweils aufgezeigt.

Gerhard

von Christian S. (b0pe)


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Hallo

Also erst mal wieder Danke für die viele Hilfe.
Leider stehe ich dadurch vor einem noch größerem Problem.

Ich benötige einen Aktiven Bandpass, bei welchem die Mittelfrequenz 
sowie die Über-/Unterfrequenz einstellbar ist. Und die 
Anfangsdurchlassbereite soll von 800HZ bis 2kHz gehen.

Am Anfang hatte ich den Narrow 2 Pole Bandpass Active Filter 
[http://www.mh-audio.nl/abpf.asp] verwendet. Dieser hat aber nicht 
funktioniert.
Hat jemand einen anderen Vorschlag für einen einstellbaren Bandpass.

MFG
B0PE

von Georg G. (df2au)


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Sieh dir mal MAX263-264-267-268 an.

von Christian S. (b0pe)


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Georg G. schrieb:
> Sieh dir mal MAX263-264-267-268 an.

Projektmanagement??

Ja das ist bei dem Projekt nicht so Gut!
Aber dagegen kann ich auch nicht wirklich viel machen wenn mir mein 
Ausbildungsleiter einfach nicht mehr Details gibt und selbst nicht genau 
weis wie das ganze den später aussehen soll.
Hatte erst nochmal eine Besprechung mit ihm über das ganze.
Und als ich ihm gesagt hab das mir dafür Wissen fehlt, meinte er auch 
nur das er das weiß.

Also hat jemand eine konstruktive Idee für mich??

MFG
B0PE

von Georg G. (df2au)


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Christian S. schrieb:
> konstruktive Idee

Die von mir zitierten Datenblätter beschreiben den Aufbau eines 
Hoch-Tief-Band Passes mit variablen Grenzfrequenzen. Wie konstruktiv 
hättest du es gern?

von Helmut L. (helmi1)


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Christian S. schrieb:
> Ich benötige einen Aktiven Bandpass, bei welchem die Mittelfrequenz
> sowie die Über-/Unterfrequenz einstellbar ist. Und die
> Anfangsdurchlassbereite soll von 800HZ bis 2kHz gehen.

Man kann alles einstellbar machen, die Frage ist wieviel Aufwand willst 
du treiben?

Am "einfachsten" ist die Mittenfrequenz bei State Variable Filter 
einzustellen. Dort sind zwei Integratoren in Reihe geschaltet. Anstelle 
der Frequenzbestimmenden Widerstaenden kann man dort auch 
multiplizierende DAC einsetzten. Verstaerkung und Guete durch zwei 
andere Widerstaende die sich auch durch multiplizierende DAC ersetzen 
lassen. Aber wie gesagt es ist einiges an Aufwand noetig dazu.

von Christian S. (b0pe)


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Hi

Ich hätte da nochmal eine Frage.
Ich bin auf der Suche nach der Formel für die Güte von einem Aktive 
Bandpass. Ich nehme mal an das ich nicht einfach die Formel eines 
Passiven Bandpasses benutzen kann.

MFG
B0PE

von Helmut L. (helmi1)


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Christian S. schrieb:
> Ich bin auf der Suche nach der Formel für die Güte von einem Aktive
> Bandpass. Ich nehme mal an das ich nicht einfach die Formel eines
> Passiven Bandpasses benutzen kann.

Aus den Bauteilwerten oder aus den allgemeinen Werten?

Allgemein:

Q = fr / B

Gilt fuer alle Bandpaesse.

Aus den Bauteilwerten wird es schwieriger.

Uebertragungsfunktion aufstellen:

Dann Imaginaerteil der Funktion gleich Null setzen und Resonanzfrequenz 
ausrechnen ergibt dann fr.

Imaginaer = Realteil setzen der Uebertragungsfunktion ergibt obere und 
untere Grenzfrequenz.  Daraus die Bandbreite bestimmen ergibt B.
Beides in obige Formel einsetzen und du hast dein Q fuer beliebige 
Schaltung.
Ist allerdings etwas aufwendig.

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