Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sallen-Key-Filter mit DG 409 Switch


von U. B. (ub007)


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Hallo.

Ich hab einen Sallen-Key-Filter aufgebaut wie im Bild Prinzip.png zu 
sehen.
Das Bode-Diagramm zeigt dann die von mir berechneten Werte. Jetzt bin 
ich einen Schritt weiter gegangen und hab gesagt ich mache die 
Eingangswiderstände umschaltbar mit einem Switch sodass ich mehrere 
Grenzfrequenzen einstellen kann. Ich hab den MAXIM DG 409 verbaut. Doch 
als ich jetzt mal die Schaltung durchgemessen hab, stimmten die Werte 
nur teilweise.
Dazu hab ich einen Sallen-Key-Rechner herangezogen der auch im Internet 
zur Verfügung steht. http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php
Ich hab als fg 30Hz,300Hz,1KHz und 3kHz. Danach hab ich LTSpice genommen 
um das mal in der Simulation anzuschauen. Erstmal hat MAXIM kein 
Simulationsmodell aber bei Analog Device hab ich den ADG409 gefunden und 
eingebunden. Nur die Simulation kommt nicht annähernd auf ein 
Bode-Diagramm das in etwa wie ein TP 2.Ordnung aussieht. Ich hab mal 
alles in ein ZIP-File gepackt damit man sich das ganze in Ruhe anschauen 
kann. In der Praxis komm ich auf fg von ca. 30Hz und 300Hz aber bei 1KHz 
und 3KHz stimmen die Werte überhaupt nicht. Auch als ich die Widerstände 
sehr viel höher berechnet habe weil der ADG409 Switch im 
durchgeschalteten Zustand ca. 100 Ohm hat veränderten sich die Werte 
nicht. Was mich halt wundert ist dass ich von vier Grenzfrequenzen nur 
zwei erreiche und die zwei anderen nicht. Ich weiß Simulationen sind mit 
Vorsicht zu genießen, aber in etwa sollten doch die 
Ergebnisse/Simulation stimmen.

von Udo K. (Gast)


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Zu hochohmig dimensioniert, bzw. Kapazität der Switches vergessen?
Sallen Key ist sowieso problematisch, weil die Sperrdämpfung miserabel 
ist.

von Carlo (Gast)


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auch dieses Tool getestet ?
https://tools.analog.com/en/filterwizard/

von U. B. (ub007)


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Hallo Udo.

Sorry dass ich mich nicht gleich gemeldet habe. Ich war etwas skeptisch 
was das Subcircuit anging und genau das hat sich bestätigt. Die 
Nummerierung der PINS im SUBCKT war anders. Korrigiert und siehe da, 
jetzt kann man die einzelnen Frequenzen sehr schön im Bode-Diagramm 
darstellen. Jetzt kommt das große ABER. Nur mit den berechneten Werten 
von der Internet-Seite stimmen die Frequenzen. Die Kapazitäten um den 
MOSFET habe ich nicht vergessen nur wie sollte ich die ohne größeren 
Aufwand mit einbeziehen ? Wir wissen die hochohmigen Widerstände sind 
für die unteren Frequenzen zuständig. Ich hab 30Hz 300Hz 1kHz und 3kHz. 
Bei 30Hz und 300Hz stimmen die berechneten Frequenzen recht genau auch 
mit der Realität selbst bei 75k und 7,5k. Aber bei 1kHz(ca.1,8k) und 
3kHz (750 Ohm) driften die Werte erheblich ab. Einen Schaltungsfehler 
kann ich ausschließen. Das würde bedeuten die MOSFET-Kapazitäten machen 
sich schon stark ab 1kHz Eingangsfrequenz bemerkbar und das wäre nicht 
so gut.

von Udo K. (Gast)


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Ich kann dir nur sagen, dass deine Werte für R und C stimmen.
Die Kapazitäten der Mosfet Schalter dürften da auch nicht viel
ausmachen.  Wenn du den Rdson abgezogen hast, dann müsste die Schaltung
eigentlich tun.  Welche Opamps hast du verbaut, und welche Impedanz hat
die Quelle?

von U. B. (ub007)


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Im Sallen-Key ist der Impedanzwandler ein OPA192IDBVR und vor dem 
SK-Filter sitzt noch der einstellbare Verstärker LT1167CS8#PBF als 
Signalquelle.

von Egon D. (Gast)


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U. B. schrieb:

> Ich hab 30Hz 300Hz 1kHz und 3kHz. Bei 30Hz und 300Hz
> stimmen die berechneten Frequenzen recht genau auch
> mit der Realität selbst bei 75k und 7,5k. Aber bei
> 1kHz(ca.1,8k) und 3kHz (750 Ohm) driften die Werte
> erheblich ab.

Ja keine konketen Zahlen nennen! Die Diskussion könnte
an Schwung und Spannung verlieren...

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