Hallo Zusammen, ich bin auf der Suche nach einem "stinknormalen" analogen AA-Tiefpass (> 4.Ordnung) mit im besten Fall 8 Kanälen, um meine Sensorsignale vor der AD-Wandlung abzuschneiden. Grenzfrequenz sollte so in der Richtung 25...150 kHz liegen. Leider bin ich nach meiner Recherche nicht so ganz fündig geworden was das angeht. Wenn ich das Ganze über bspw. eine Sallen-Key-Architektur selbst aufbaue wird die Schaltung doch recht voluminös, weshalb ich gerne einen fertigen IC nehmen würde. Hätte jemand von euch vielleicht einen entsprechenden IC im Kopf? Schon mal vielen lieben Dank!
Das ist schon ziemlich "wasch' mich, aber mach' mich nicht nass". Deswegen dürfte eine Suche wenig Erfolg versprechen. Ein rein analoger Tiefpass (auch ein Hoch- All- oder sonstige Pass) braucht Energiespeicher, also Kondensatoren und/oder Induktivitäten. Je niedriger die (Grenz-)Frequenz, desto größere Werte. Und je höher die Ordnung, desto mehr und genauer müssen sie sein. Das geht nicht in einem IC! Filter-ICs arbeiten immer mit Abtastung. SC-Filter sind zwar analoge Filter und sie gibt es als IC, aber sie arbeiten mit Abtastung. Digitalfilter, im einfachsten Fall µCs, erst Recht. Alternativen, die du eventuell hast: Rein passiver, analoger LC-Filter: 4 Bauteile pro Filter, aber die Induktivitäten werden Platz brauchen. Aktiver Filter: Kennst du - da helfen nur kleine Bauteile. SMD Bauform 01005 vielleicht? Das wird sehr klein. Überabtastung: Delta-Sigma-Wandler arbeiten mit Überabtastung, z. B. mit dem 64-fachen der Grenzfrequenz des Nutzsignals. Bei der sog. Decimation wird ein digitaler TP-Filter eingesetzt, der (fast) alles ab dem oberem Ende des Nutzbereichs abtrennt, so dass nur noch für den Bereich unterhalb der Abtastfrequenz vorgefiltert werden muss. Dafür reicht ein einfacher R/C-Tiefpass aus. µCs mit Delta-Sigma-ADCs gibt's. Ich kenne aber nur die MSP430 von TI. Delta-Sigma-ADCs sind in der Audio-Technik sehr verbreitet. Man muss aber mit der IIS-Schnittstelle klar kommen. Bandbreite bis 100 kHz ist kein Problem, ein 8-kanaliger, nicht gemultiplexter 24-Bit ADC wäre der CS5368 (4-kanalig: CS5364). Beide setzte ich auch ein.
Ein Sigma delta ADC kann die Anforderungen an das AA Filter deutlich reduzieren. Da könnten ggf. die ADCs die für Stromzähler gedacht sind interessant sein. Es gibt aber viele zur Auswahl auch im 100 kSPS Bereich. Es gibt ein paar Filter ICs, viel mehr als ein paar pins spart man da aber nicht gegenüber OPs.
ElecEddy R. schrieb: > Grenzfrequenz sollte so in der Richtung > 25...150 kHz liegen. Interessant ist auch die Frage, ob deine Sensoren überhaupt solche Frequenzen liefern könnten.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Ein rein analoger Tiefpass braucht Energiespeicher, also Konden > satoren und/oder Induktivitäten. Antialaising-Filter müssen immer analog arbeiten. Allerdings gibt es Wandler, die ohne Antialaising-Filter auskommen.
Erstmal vielen Dank für die Antworten! Ich glaube ich werde es dann mit einem aktiven AA-Filter niedrigerer Ordnung (n=2) versuchen. Dann wird die Platine nicht so riesig. Bis 0402 SMDs könnte ich runter gehen. Mein Nutzsignal aus den Sensoren geht bis 10kHz hoch. Sprich meine Abtastung sollte mindestens bei 20kHz, mit ein wenig Luft eher beim 3 oder 4-fachen liegen. An einen Delta-Sigma hab ich auch schon dacht, aber ich benötige eigentlich keine so hohe Auflösung. Also die 24-Bit werden ja wegen Rauschen usw. eh nicht erreicht, sodass es am Ende auch ein z.B. 16-Bit SAR tut. Das Problem mit den 24-Bit und 8-Kanälen was ich sehe ist die relativ hohe Datenrate. Vor allem, wenn da auch noch Statusbits hinzu kommen.
ElecEddy R. schrieb: > An einen Delta-Sigma hab ich auch schon dacht, aber ich benötige > eigentlich keine so hohe Auflösung. Aber du hast ein Problem mit dem AA-Filtern, dass dir ein Delta-Sigma erleichtern würde. ElecEddy R. schrieb: > sodass es am Ende auch ein z.B. 16-Bit > SAR tut. Auch da gibt es welche, die (zumindest ein bisschen) internes Oversampling betreiben können, um das externe AA-Filter zu vereinfachen. Für 8 Kanäle könnte der AD7606 passen. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad7606_7606-6_7606-4.pdf
Wenn der Sensor selber schon keine oder kaum hohe Frequenzen liefern kann, darf man beim AA Filter etwas nachsichtiger sein. Es geht dann im wesentlich darum um extra Rauschen durch Aliasing des Rauschens zu verhindern, nicht um ein stärkeres Signal zu unterdrücken. Beim SD ADC spart man das AA Filter auch nur wenn es wirklich 8 ADCs sind, und nicht nur 1 schneller ADC und dann ein MUX dazu.
Achim S. schrieb: > Für 8 Kanäle könnte der AD7606 passen. Den werde ich mir mal genauer anschauen. Danke Lurchi schrieb: > extra Rauschen durch Aliasing des Rauschens zu > verhindern, nicht um ein stärkeres Signal zu unterdrücken Ok, das wäre bei mir der Fall. Ich denke auch, dass ein AA in meinem Fall keinen großen Einfluss hat, aber man will ja doch alles vernünftig machen. :D
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