Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aktive und Passives Filter kombinieren


von Magneto F. (fpga_stud)


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Hallo zusammen

Ich mache mir gerade Gedanken, ob es eventuell möglich ist, ein aktives 
und eine passives Filter zu kombinieren...

Ich habe bei mir z.B. ein Signal mit 50V/10A und möchte dieses sauber 
filtern. Nun nutze ich ein einfaches analoges Filter (RC oder LC etc...) 
um eine erste Filterwirkung zu erzielen.
Ein paralleles aktives Filte könnte doch prinzipiell mit einer 
kapazitiven Einkopplung alle Störungen ab einer gewissen höheren 
Frequenz deutlich reduzieren. Sobald mein Analoges Filter beispielsweise 
schon 20...30dB der Störungen reduziert hat...

Im Anhang habe ich mir mal kurze Gedanken dazu gemacht.

Was meint ihr, ist sowas grundsätzlich möglich?

von Blablubb (Gast)


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Zum Grundsätzlichen kann ich wenig sagen. Aber ich schätze, dass Du mit 
dem invertierenden Filter nicht zum gewünschten Ergebnis kommst. Je nach 
Signal und Anwendung musst du mehr Aufwand zum Mischen an der Last 
betreiben.

Worum geht's eigentlich?

von Blablubb (Gast)


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Ahh... 500W. Da würde ich sagen: Vergiss es mit dem OP :-)

von Amateur (Gast)


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Nicht in der aufgezeigten Kombination.

Der dicke Brummer (C) hängt ja auch am Ausgang des OP.
Im niederfrequenten Bereich macht der natürlich alles Platt, was noch 
durch das aktive Filter geht.
Darüber hinaus kommt es vor allem auf die höherfrequenten Eigenschaften 
des Kondensators an.
Die aber lassen sich meist mit einem Wort beschreiben: Mies.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Magneto Freak schrieb:
> Ich habe bei mir z.B. ein Signal mit 50V/10A

Was soll denn das für ein "Signal" sein? Für gewöhnlich übertragen 
Signale keine oder doch nur kaum Leistung. 50V/10A ist viel eher eine 
Versorgungsspannung. Und wenn man die filtern muß, dann natürlich 
passiv.

Ein aktives Filter ist im Prinzip ein Verstärker mit einem passend 
modifizierten Übertragungsverhalten. So ein Verstärker braucht aber 
selber wieder eine (saubere) Betriebsspannung in ca. der Größe und 
Belastbarkeit seines Ausgangssignals. Um also dein unsauberes 50V/10A 
"Signal" aktiv zu filtern, bräuchtest du eine saubere 50V/10A 
Versorgungsspannung. Wenn du die aber schon hast, ergibt sich keine 
Notwendigkeit mehr zu filtern. Denn dann kannst du gleich die saubere 
Spannung für das verwenden, wofür du die unsaubere nehmen wolltest.

von Ulrich H. (lurchi)


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Ein klassischer aktiver Filter passt nicht so großer Leistung. Da kommt 
das Signal mehr oder weniger direkt vom Ausgang des OPs - also eher 10 
V, 10 mA oder weniger.

In Grenzen könnte man eine aktive Schaltung nutzen, um kleine Störungen 
zu unterdrücken. Das müsste man dann aber entsprechend der maximalen 
Störungen und der Impedanz am Ausgang auslegen. Von der Topologie geht 
das aber mehr in Richtung Trafo zwischen Quelle und Ausgang, und der 
Regler gibt ein Signal auf den Trafo, dass dann als Spannung dazu 
addiert wird. Für kleine Störungen reicht dann ggf. auch ein OP, der 
dann aber halt nur ein paar mV ausgleichen kann.

von Yoschka (Gast)


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Allein parallel ist schon Mist.
Hinterher beim Mischen kriegst Du die Phasenlagen nie mehr zusammen.

Die Filter müssten in Reihe, dann aber bitte nur passiv.
Für Deine Leistung, Audio Filter Bauteile aus dem PA Bereich.

Alternativ das low power Signal aktiv Filtern und dann über einen 
Verstärker auf 50V bringen.

von Yoschka (Gast)


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Yoschka schrieb:
> Alternativ das low power Signal aktiv Filtern und dann über einen
> Verstärker auf 50V bringen.

Ich meinte, das 50V Signal abschwächen und einem aktiven(evtl. digital) 
Filter zuführen und dann erneut auf 50V verstärken.

von Magneto F. (fpga_stud)


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Hallo zusammen,

Ich war am Wochenende auf der Skipiste und hatte somit leider keine Zeit 
für meine Idee....

Die Idee mit dem Trafo ist vielleicht wirklich deutlich besser als mit 
meiner kapazitiven Einkopplung. Meine Idee war ja dass ich die Störungen 
meines Signals (Welches ja aus einer gesteuerten PWM-Quelle kommt und 
schlussendlich als Spannungs/Stromquelle dienen soll) passiv wegfiltere. 
Für höhere Frequenzen erreiche ich jedoch durch die passive Filterung 
locker z.B. 40dB. Welch ich jedoch kein Filter mit hoher Güte und 
Komplexität aufbauen möchte, dachte ich mir, dass ich diese nun schon 
stark gedämpften vermutlich vor allem harmonischen Störungen durch das 
PWM mit einem aktiven Filter nochmals stark unterdrücken könnte. (Ich 
hätte die PWM-Frequenz gerne mit 100dB unterdrückt.) Oder liege ich mit 
meiner Vermutung da vielleicht doch völlig falsch?

Und ja, mir ist auch klar, dass das aktive Filter definitiv nicht mit 
einem einfachen Opamp aufgebaut werden kann. Durch mein angeschlossenes 
FPGA kann ich da jedoch vermutlich mit einem Wienerfilter etc...eine 
relativ gute Prediction machen um meine Störungen (da vor allem 
Harmonisch) auch Phasenmässig gut wegfiltern kann.

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