Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RC-Tiefpässe 2. und 3. Ordnung


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von mas (Gast)


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Hallo,

werden bei RC-Tiefpässe 2. und 3. Ordnung einfach RC-Glieder mit 
gleicher Grenzfrequenz hintereinendergeschalten und dann beim 
Bodediagramm der dB-Wert verdoppelt/verdreifacht? Oder wie macht man 
das?

Ich möchte vor einem ADC die hochfrequenten Störungen (ab 200kHZ) eines 
Signals kleiner machen. Aus verschiedenen Gründen ist ein passiver 
Filter und der Verzicht auf Induktivitäten nötig.

Mit einem RC-Tiefpass 1. Ordnung mit -1dB bei 30kHz kann ich arbeiten, 
nur 200 kHz ist noch nicht genug gedämpft.

Meine Anordnung: Signalquelle - Koax 50 Ohm; Eingang das ADC - 40k

Meine Überlegung: Koax -> 50 Ohm -> C gegen GND -> 1k -> C gegen GND -> 
1k -> C gegen GND -> ADC.

Oder ist das völliger Quatsch?

Vielen Dank schon mal,
Matin

von ArnoR (Gast)


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mas schrieb:
> Meine Überlegung: Koax -> 50 Ohm -> C gegen GND -> 1k -> C gegen GND ->
> 1k -> C gegen GND -> ADC.
>
> Oder ist das völliger Quatsch?

Das kann man so machen, aber es ist etwas günstiger, in den Teilfiltern 
nicht die gleichen Widerstandswerte zu verwenden, sondern nach "hinten" 
steigende Werte. Das jeweils nachfolgende Teilfilter belastet das 
vorhergehende und verflacht damit den Frequenzgang in der Nähe der 
Grenzfrequenz.

von Harald W. (wilhelms)


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mas schrieb:

> werden bei RC-Tiefpässe 2. und 3. Ordnung einfach RC-Glieder mit
> gleicher Grenzfrequenz hintereinendergeschalten

Wegen der gegenseitigen Beeinflussung (siehe Arno R) macht man das
eher ungern, sondern benutzt eher OPVs zur Entkopplung, insbeson-
dere wenn man spezielle Filterypen wie z.B. Gaussfilter bauen will.

von Wolfgang (Gast)


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mas schrieb:
> werden bei RC-Tiefpässe 2. und 3. Ordnung einfach RC-Glieder mit
> gleicher Grenzfrequenz hintereinendergeschalten und dann beim
> Bodediagramm der dB-Wert verdoppelt/verdreifacht?

Nein. Der Übergang vom Durchlass- in den Sperrbereich wird schärfer, 
wenn man ein Filter 2. Ordnung mit komplexen Polstellen und ein Filter 
1. Ordnung in Serie schaltet.
Stichworte: Tschebyscheff-Filter

Als passives Filter und ohne Induktivität lässt sich das allerdings 
nicht realisieren. Bei in Serie geschalteten, passiven RC-Tiefpässen 
belastet allerdings das folgenden Filter immer das vorhergehende, so 
dass man das bei der Dimensionierung berücksichtigen muss und dazu dem 
Tip von Arno folgen sollte.

von jz23 (Gast)


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mas schrieb:
> Verzicht auf Induktivitäten nötig

Das würde mich schon interessieren. Warum keine Induktivitäten? Die 
gibts sogar in Widerstandsbauform in 0805. 
https://www.reichelt.de/SMD-0805-1008/JCI-2012-0-15-/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=8991&GROUPID=7224&artnr=JCI+2012+0%2C15%C2%B5&SEARCH=induktivit%25C3%25A4t%2B0805

von mas (Gast)


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Danke.

Der Verzicht auf Induktivitäten hat unter anderem mit der Verfügbarkeit 
zu tun - schneller Ersatz vor Ort (tiefes Bayern, Norden Schwedens...)
Passiv - an der Stelle gibts keine Versorgungsspannung

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

mas schrieb:
> Der Verzicht auf Induktivitäten hat unter anderem mit der Verfügbarkeit
> zu tun - schneller Ersatz vor Ort (tiefes Bayern, Norden Schwedens...)
> Passiv - an der Stelle gibts keine Versorgungsspannung

Auweia. Dann leg' noch 2 Ersatzspulen bei (oder loet' sie nebendrann).
Jetzt weiss ich natuerlich nicht, wie lange das Koaxkabel ist und was da 
am anderen Ende haengt. Aber ich weiss, dass so ein Filter kein 
vernuenftiger Abschluss ist.
Von daher waer's vielleicht noch ne Idee, parallel zum Tiefpass einen 
Hochpass zu schalten (oder je nach Impedanzverlauf im Sperrbereich von 
mir aus auch in Reihe), der auf einen Dummy arbeitet, so dass das Kabel 
immer 50 Ohm Abschluss sieht. Sonst reflektiert da irgendwelches Zeugs 
hin und her...

Gruss
WK

von BobDylan (Gast)


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jz23 schrieb:
> Das würde mich schon interessieren. Warum keine Induktivitäten? Die
> gibts sogar in Widerstandsbauform in 0805.

Dann verrate mir doch mal, wie du die Induktivitäten im Anhang gegen 
deine SMD-Dinger austauschen möchtest? Zugegeben; es geht um einen 
anderen Frequenzbereich und eine andere Anforderung, aber im Prinzip 
gehts genau darum.

von Ralph B. (rberres)


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Die Spulen in Widerstandsform haben meist eine ziemlich schlechte Güte.

Bei einer 2mH Spule ist der DC Widerstand oft in der Größenordnung 70 
Ohm.

Ob das bei einen Filter höherer Ordnung wirklich hilfreich ist?

Ralph Berres

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wenn man den Spulenwiderstand bei der Dimensionierung des Filters
berücksichtigt, dürfte das Ergebnis auf jeden Fall besser sein als wenn
man versucht, nur mit Kondensatoren und Widerständen auszukommen.

von Detlef _. (detlef_a)


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RC Tiefpässe beliebiger Ordnung, die nicht entkoppelt sind, wurden hier 
von mir mal ausführlichst berechnet.

Beitrag "Re: Übertragungsfunktion RC-Kettenschaltung"

Ist schon alt, aber immer noch richtig.

Cheers
Detlef

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