Guten Abend, ich möchte mir den Frequenzgang von Filtern näher anschauen, mit variierenden Parametern. Da ich keinen Funktionsgenerator besitze habe ich mir überlegt einen ATMEGA zu nutzen. Dieser gibt letztlich ein Rechtecksignal aus, welches zunächst mittels Tiefpass gefiltert wird, so dass die Harmonischen weitestgehend unterdrückt werden. Weiterhin möchte ich mittels PWM eine Größe schaffen, die der Grundfrequenz des Rechtecksignales proportional ist. Dieses Tiefpassgefilterte Rechtecksignal soll nun das Eingangssignal des zu testenden Filters darstellen und das PWM Signal genutzt werden als X-Ablenkung auf meinem Oszilloskop. Hierfür muss dieses natürlich noch hinreichend geglättet werden. Das Ausgangssignal des Filters soll anschließend noch gleichgerichtet werden und ebenfalls eine Glättung durchlaufen, da sonst auf dem Schirm ja nur ein helles Ellipsschen entstehen sollte (? oder etwa nicht) Meine Vermutung: Es wird dennoch kaum ein scharfes Bild auf dem Oszilloskop entstehen / die Kanten werden sehr verwaschen sein. Nichtsdestotrotz frage ich mich, ob ich hiermit überhaupt eine Chance habe die Kurven z.B. eines Quarzfilters im Bereich eines MHz sinnvoll abzubilden, vielleicht weiß hier jemand ja mehr.
Walter schrieb: > ich möchte mir den Frequenzgang von Filtern näher anschauen, > mit variierenden Parametern. Da ich keinen Funktionsgenerator > besitze habe ich mir überlegt einen ATMEGA zu nutzen. Kann man sicher machen, ja. > Dieser gibt letztlich ein Rechtecksignal aus, Ja. Gut. > welches zunächst mittels Tiefpass gefiltert wird, > so dass die Harmonischen weitestgehend unterdrückt > werden. Warum? - Erstmal eine andere Frage: Analoger oder digitaler Oszi? Wenn digital: Kann der eine vernünftige FFT oder nicht?
Entschuldigung, ich habe vergessen zu schreiben, dass ich lediglich ein altes analoges Oszilloskop besitze, daher kann ich auch keinerlei FFT machen oder ähnlich..
Besser ist es, das Audiointerface von deinem Computer dafür zu nutzen (falls dir der Frequenzbereich von bis ca. 48 KHz ausreicht). Es gibt da jede Menge schöne Software, die die passenden Sinus-Sweeps erzeugt und dir den Frequenzgang (und mehr) dann grafisch anzeigt.
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Wie ursprünglich geschrieben geht es hier um Quarzfilter im Bereich von etwa 1...2 MHz, so dass die Soundkarte hier nicht nutzbar ist -- ausgenommen man verzerrt diese und nutzt Oberwellen. Da ist aber vermutlich die nichtlinearität und und und dann schon gegen mein Vorhaben.
Walter schrieb: > Wie ursprünglich geschrieben geht es hier um Quarzfilter im Bereich von > etwa 1...2 MHz Ah ok, sorry. Also ich denke, ein Rechteck zu einem brauchbaren Sinus zu filtern wird aufwändig. Ausserdem denke ich, das Testsignal würde ja durch Dividieren des Prozessortaktes durch einen ganzzaligen Teiler erzeugt, und das ergibt dann eine recht grobe Rasterung der Freqenzen. Besser wäre vermutlich einen AD9833 zur Signalerzeugung zu nutzen. Der spuckt direkt Sinus aus und ist sehr fein einstellbar. 10 EUR sind auch gut bezahlbar für so einen Zweck.
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Walter schrieb: > Entschuldigung, ich habe vergessen zu schreiben, dass ich > lediglich ein altes analoges Oszilloskop besitze, daher > kann ich auch keinerlei FFT machen oder ähnlich.. Ahh, okay... danke. Walter schrieb: > Wie ursprünglich geschrieben geht es hier um Quarzfilter im > Bereich von etwa 1...2 MHz, Hmm. Das ist ja gerade eine sehr sportliche Kombination: Quarzfilter bei 1MHz - also schmalbandig, kein Signalgenerator und kein Digitaloszi... Da Du von "einfachsten Mitteln" schreibst: Ich würde es mit einer PLL probieren. Der 74HC4046 kommt ziemlich hoch mit der Frequenz. Oder alternativ: LC-Oszillator (mit Drehko) als Generator, ATMega plus Analog-Oszi zum Digitaloszi verheiraten. Frequenz (für die X-Achse) kann der µC messen; Amplitude wird mit passendem Detektor gleichgerichtet und auch vom µC gemessen. Der µC steuert außerdem den Oszi im XY-Betrieb an -- Prinzip "Vektor-Display".
Sowas habe ich fast befürchtet. Zum einen durch den Teiler eine zu grobe Rasterung für Quarzfilter, zum anderen aufgrund der Schwierigkeiten das Rechteck zu einem Nahezu-Sinus zu bekommen. Dann werde ich wohl keine weitere Zeit in diesen konzeptionellen Messaufbau stecken und warten bis ich einen DA-Wandler habe. Vielen Dank nochmal!
Walter schrieb: > und warten bis > ich einen DA-Wandler habe Was für einen DA-Wandler? Wenn du mit einem DAC einen einigermaßen brauchbaren Sinus erzeugen möchtest, musst du bei 1MHz (Sinus) schon so im Bereich 10..100MHz Sampling-Rate arbeiten. Wie willst du den mit Daten füttern? Wie gesagt, dafür gibt es PLLs oder Frequenz-Synthesizer.
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Schau Dir mal die PIC 16F1507/8/9 an. Die haben einen NCO an Bord. Der laesst sich mit 16 bit linear einstellen. Falls die Ausgangsfrequenz nicht reicht, kann man ja wie schon vorgeschlagen einen 74HC4046 die Frequenz noch passend multiplizieren. Den Quarz/das Quarzfilter sollte die Rechteckform zwar nicht weiter stoeren, aber ein Tiefpass waere wohl trotzdem nicht schlecht. Und: das Messobjekt nicht mit der vollen Amplitude von 5 V/3.3 V anfahren. Ansonsten gibt es bei den Ibei-Chinesen auch fertige DDS-Generatoren die sich dafuer noch besser eignen sollten.
Ein Quarzfilter zu messen ist sehr sportlich. Es bedingt einen Oszillator oder aehlich, das mindestens so stabil ist
Um Quarze zu wobbeln braucht man einen quarzstabilen Wobbler, heute üblicherweise einen DDS. Ausserdem sollte man die Filterimpedanz wissen, mit 50 Ohm gewobbelt ergeben sich grausliche Frequenzgänge.
Hallo Walter, 1) Wie groß ist denn ungefähr die Bandbreite deines Filters? 2) Man kann für 1-2MHz einen einfachen und trotzdem sehr stabilen LC-Oszillator bauen (durchstimmbar). Dazu gehört natürlich ein bißchen HF-Erfahrung. Damit ist zwar die Kurve nur punktweise, dafür aber ohne Überschwingen durch zu schnelles Wobbeln aufnehmbar. Die Ausgangsspannung kann man mit einem simplen Diodentastkopf, die Frequenz z.B. mit einem µP messen. Wie schon gesagt wurde, ist die Anpassung an die Filterimpedanz wichtig (muss ja nicht 50 Ohm sein) BTW: > Das ist ja gerade eine sehr sportliche Kombination: Quarzfilter > bei 1MHz - also schmalbandig,... Nicht unbedingt. Quarzfilter um 1MHz können locker Bandbreiten von 10-15kHz aufweisen (sogar mit Flat-Top). Es gibt nicht nur Ladderfilter. MfG Horst
HST schrieb: > Nicht unbedingt. Ach Horst, überleg doch mal. Da hat jemand keinen Wobbler, hat auch nicht zuvor mal irgendwo (z.B. hier) nachgeschaut, ob er einen billigen DDS aus China herkriegen kann und hat auch nicht versucht, einen hinreichend stabil einstellbaren Oszillator aufzubauen, sondern versucht stattdessen, mit der Flankensteilheit von Impulsen aus einem ATmega und einem Röhrenoszi was zu sehen. Und du schlägst ihm nen Colpitts oder so vor, dazu Diodentastkopf und Frequenzmesser aus einem µC. Er wird bereits am Drehko für den Colpitts scheitern. Das, was die Leute hier können, ist ein Blinky in C für ein ST-Discovery-Brettl mittels Coocox-IDE und ST-Lib zu schreiben. Mir ist schon ein paarmal durch den Kopf gegangen, hier ein Bastelprojekt a la "Volkswobbler" oder "Lernwobbler" oder so zu starten, damit Leute wie unser TO wenigstens eine Art nachbaubaren Anfang für ihr Bastel-Equipment haben. Ohne wenigstens halbwegs benutzbares Werkzeug wird das alles nur Murks und Frust. W.S.
Hallo W....S
ich hoffe, dass es euch gut geht, viele Grüße an die Gattin. Bei dem
Wetter haben sicher schon einige Fläschchen dran glauben müssen.
Meine Bemerkung ("Nicht unbdingt") bezog sich auch nur auf den Irrtum,
dass Q-Filter um 1MHz sehr schmal sein müssen.
Ansonsten stimme ich dir zu, daher mein caveat. Aber man sollte die
Hoffnung nie aufgeben, denn so etwas kann jeder lernen, der es ernsthaft
will ;-)).
mfG, Horst
Walter schrieb: > Hierfür muss dieses natürlich noch > hinreichend geglättet werden. Warum, das kann ruhig treppenförmig sein, dann besteht deine Filterkurve halt aus Punkten. Georg
HST schrieb: > Meine Bemerkung ("Nicht unbdingt") bezog sich auch nur > auf den Irrtum, dass Q-Filter um 1MHz sehr schmal sein > müssen. 10kHz von 1MHz ist 1%. Das ist für mich durchaus "schmalbandig", wie ich schrieb. Und da die Messkurve ja nicht aussehen soll wie Hund und Sau, muss die Frequenz vielleicht auf 0.1% stimmen. Das geht schon noch klassisch analog, aber es ist beileibe nicht trivial.
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