Unbelastete Frequenzweiche dimensionieren

Möchte jetzt keine Werbung machen, aber ich habe mir die
ELV 3 Kanal Niedervolt Lichtorgel aufgebaut für 12 Volt (Akku)...

Bausatz komplett für ca. 20 Euronen, PWM gesteuert 5Ampere ohne
Kühlung, 3 aktiven Filtern und samt Platine und allem drum herum...


Das lässt sich an jedem 12 Volt Akku betreiben und um diesen
Preis nicht selbst bauen....


Ich habe jetzt nur die erste Seite gescannt wegen Urheberrechten,
ausserdem wäre es möglich, über Optokoppler dann Triacs anzusteuern
für 230 Volt...

Du möchtest vermutlich eher sowas hier:
http://sound.whsites.net/project78.htm

Das ist eigentlich schon zu hochwertig für eine Lichtorgel, ist aber 
genau das, was du suchst. Ein Tiefpass für Basskanal, eine Bandpass für 
mittlere Frequenzen und einen Hochpass für die Höhen (duh!).
Dahinter sollten dann noch Gleichrichter und dann auf die 
Lichtendstufen.

Wenn du die Lichtorgel satt hast und dann eine aktive Frequenzweiche 
suchst, ist sie bereits fertig.
Elliot nimmt bei seinem OpAmp Projekten meistens eine symmetrische 
Betriebsspannung (z.B. + und -12V), du kannst aber umbauen auf einfache 
Betriebsspannung mit Hilfe dieses Forums:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

Moin,

>
> Nur der Lautsprecher als Last fällt bei mir weg, was die Schaltung halt
> verändert. Ich könnte ja anstatt des Lautsprechers einen 8 Ohm
> Widerstand einsetzen, aber das wäre irgendwie Pfusch.

Nein, eigentlich waere das kein Pfusch, denn der Abschlusswiderstand 
(=Ausgangsimpedanz) und auch die Impedanz am Eingang sind essentiell 
fuer LC-Filter. Wenn die nicht stimmen, dann sieht der 
Filterfrequenzgang anders aus.
Jetzt koenntst du das Filter umrechnen, so dass es z.b. nicht mehr auf 8 
Ohm Abschluss getrimmt ist, sondern auf 800 Ohm, oder 8KOhm. Dabei 
werden nur seeeehr grosse Induktivitaetswerte rauskommen. So grosse, 
dass das keiner mehr vernuenftig nachbaut. Daher: Mach das mit aktiven 
Filtern (Also mit RC-Filtern + Transistor/OpAmp)

> Jetzt wäre die Frage, ob es überhaupt eine Filterschaltung zweiter
> Ordnung sein muss, oder auch eine erster Ordnung reicht ? Für z.B
> unbelastete Filterschaltungen erster Ordnung kann man die
> Grenzfrequenzen/Bauteilewerte ja relativ unspektakulär berechnen.

Filter 1. Ordnung ist einfach immer Kacke. Das einzig gute daran ist, 
dass es so simpel ist. Das ist aber auch alles.

> Die Sache, dass die Kurve des Frequenzganges einer Filterschaltung
> erster Ordnung langsamer abfällt gefällt mir aber auch nicht, da ich
> befürchte in den Übergangsbereich tote Stellen zu haben, da laut den
> meisten Zeichnungen die "Amplituden insgesamt" abgeschwächt werden und
> das bei Filterschaltungen höherer Ordnung auch passiert, aber weniger.

Das kannst du im Gegensatz zu den Lautsprecherweichen einfach vermeiden, 
indem du die Grenzfrequenzen ein bisschen ueberlappen laesst. Das macht 
bei Lautsprechern Aerger, weil dann auch die Phasenlagen von den 
Ausgaengen 2er Filter zusammenpassen muessen - Phase ist aber bei einer 
Lichtorgel voellig wurscht.

> Davon abgesehen würde ich schon gerne eine gute Trennung realisieren,
> auch wenn es der Anwendung vielleicht unnötig wäre.

Nee, ist nicht unnoetig. Ohne gute Trennung flackern halt alle Lampen 
ungefaehr gleich.

> Hier mein Blockschaltbild.
> Die Verstärker hinter der Filterschaltung habe ich, um später die
> Intensität jeder der drei Lampen einzustellen.
Nachdem du eh'  Verstaerker hast, nimm auch aktive Filter fuer die 
Frequenzweiche. 3. Ordnung geht noch mit einem OpAmp/Transistor - das 
sollte deutlich besser sein als der doofe RC-Tiefpass.

Gruss
WK

Matthias schrieb:
> welche Matthias verlinkt hat. Das ist eine 2ter Ordnung.
> Eine 3. Ordnung, noch ein Transistor mit dazu nehmen, ufff, naja mal
> schauen,
> dann bräuchte ich schon eine vollendete Schaltung. Ich suche da später
> mal nach, wenn ich nichst finde, belasse ich es bei der 2ter Ordnung.

Moin,

Neenee, nicht extra Transistor. Ein OpAmp oder ein Transistor im Sinne 
von Exclusiv-Oder war gemeint.

Zur Dimensionierung der Bauteile, siehe z.b. hier:

http://sim.okawa-denshi.jp/en/Sallen3tool.php

Fuer die Lichtorgel kannste ruhig ein Chebyshev Filter mit vielleicht 
1dB Ripple im Durchlassbereich nehmen.

Gruss
WK

Matthias schrieb:
> Ich nehme mal an, bei der dritten Ordnung bleibt alles im Prinzip gleich
> und ich kann dann auch für den Bandpass einfach Tiefpass und Hochpass
> hintereinanderschalten.
Jepp.

> Wie weit sollte ich denn die Grenzfrequenzen überlappen lassen ?
Wird voellig egal sein. Mit 5% oder 10% tolerierten Bauteilen kriegt 
man's eh nicht so genau hin, aber die Genauigkeit braucht's auch 
wirklich nicht.
Bei Lichtorgeln fallen Loecher im Frequenzgang lange nicht so auf wie 
bei Lautsprechern.

Gruss
WK

Matthias schrieb:
> Aber die Frage mit den Kopplungskondensator betrifft aber Hoch, Tiefpass
> und auch den Bandpass, deshalb wohl egal.

In dieser Schaltung brauchst du keinen, denn C1 ist ja schon drin.

Moin,

Der LM324 wird aber wahrscheinlich Probleme machen; der ist arg langsam. 
Nimm' "in echt" lieber einen TL084 oder sowas.

Gruss
WK