Bandpassfilterschaltung

Mit der Formel
f=1/(2pi*R*C)
bzw.
C=1/(2pi*R*f)

für f dann jeweils die 37kHz und 43kHz eingesetzt.

https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/rc_pass.html

37kHz = 430nF
43kHz = 370nF
Demnach hast du einen Potenzfehler ^^

37kHz -> 430pF
43kHz -> 370pF

1e-9  -> nano
1e-12 -> pico

ja hab die falschen Werte durch die ''richtigen'' ersetzt und jetzt 
funktioniert nichts mehr xD
Hat jemand vllt ne fertige Schaltung passend zu den Anforderungen?

So einfach ist das Ganze sowieso nicht, da der Frequenzgang stark von 
den Abschlusswiderständen abhängig ist (oben gar nicht definiert). Hab's 
mal mit den "richtigen" Werten simuliert. Nur bei RQ=RL=10kOhm sieht's 
ok aus.

Moin Michael,
jupp, das alte Gebälk ist noch gut in Schuss...

Luka schrieb:
> Hat jemand vllt ne fertige Schaltung passend zu den Anforderungen?

https://rf-tools.com/lc-filter/


Was sind denn konkret die Anforderungen?
Obere/Untere Frequenzgrenze?
Wieviel Sperrdämpfung ist wo erforderlich?
Wieviel Durchlassdämpfung ist erlaubt? Wieviel Welligkeit?
Impedanzen?

Was soll das für ein MEMS-Mikrofon zum Empfang sein? Doch wohl ein 
analoges wie
https://www.reichelt.de/de/de/mems-mikrofon-64db-80-khz-1-52-3-6-v-rhlga-5-imp23absu-p312510.html
wenn da schon ein Analogfilter dahinter angehängt werden soll. Im 
Datenblatt bei Reichelt ist eine Testschaltung mit Opamp angegeben - da 
würde ich sowieso gleich ein Aktivfilter einplanen.
Das Mikro bei Reichelt benötigt 15 kOhm Abschlusswiderstand, da 
erscheinen die 10 kOhm nicht verkehrt, wenn die nicht vom Himmel 
gefallen sind.

Mit 15k Abschlusswiderstand ist das natürlich ein Problem. Ich habe 
grade mal ein LC-Filter ausprobiert, mit realistischen Bauteilewerten 
(E24 / 5%), da lässt sich ein Bandfilter mit ca. 10% Bandbreite ganz gut 
dimensionieren. Nur die nötigen Werte wie 0,68 H schreien geradezu nach 
einem Aktivfilter! Alternative wäre eine Impedanztransformation um z.B. 
auf 15 Ohm zu kommen, 680 µH ist ja machbar, allerdings bekommt man dann 
für die Induktivität im T-Zweig 27 nH, das ist bereits der Wert der 
bloßen Leiterbahn.

Ach so, die Widerstände sind eingefügt, um einigermaßen realistische 
Gütewerte bei 40kHz zu erhalten, da die verwendeten Induktivitäten 
ideale Bauteile darstellen.

Die Bandfilterschaltung mit Opamp wollte ich noch nachliefern, aus 
wenn's keinen mehr zu interessieren scheint...

Josef L. schrieb:
> Die Bandfilterschaltung mit Opamp wollte ich noch nachliefern, aus
> wenn's keinen mehr zu interessieren scheint...

Moin Josef, die Schaltung müsste auf dem ersten Blick passen.
Welche OPS nimmt man hierfür? zb. TL072?

Josef L. schrieb:
> Was soll das für ein MEMS-Mikrofon zum Empfang sein? Doch wohl ein

Die beiden MEMS-Mikrofone von Knowles (Anhang)

Bis jetzt habe ich nur mit einer Verstärkerschaltung gearbeitet. Nun 
will ich einen Bandpassfilter dazuschalten (Bereich 37-43kHz). Sollte 
ich direkt auf einen aktiven Bandpass umsteigen oder kann man es auch 
wie erklärt realisieren also Verstärkerschaltung danach passiver 
Bandpass?
Ich will lediglich ein klares Signal bekommen bei einer Distanz von ca 
1,50m und anschließend die Mikrofone auf Störsignale im ähnlichen 
Frequenzbereich untersuchen.

Lutz V. schrieb:
> Bisher hast Du nur einen "Bereich" angegeben (37...43 kHz),

Dafür müsste auch ein LC-Schwingkreis taugen, wenns so schmal bandig 
sein soll ...

Luka schrieb:
> zb. TL072?

Sorry war im Urlaub - TL072 mit 3 MHz Grenzfrequenz ist sicher OK, LM358 
ginge aber auch, da hat jeder einzelne Opamp noch knapp 30dB 
Leerlaufverstärkung bei 40 kHz.

Aber warum 6 kHz Bandbreite? Ist der Sender frequenzvariabel oder nicht 
frequenzstabil genug? Bei DCF-Empfängern auf 77,5 kHz wird hier im Forum 
über Quarzfilter mit 1 Hz (!) Bandbreite diskutiert!

Josef L. schrieb:
> TL072 mit 3 MHz Grenzfrequenz ist sicher OK, LM358
> ginge aber auch, da hat jeder einzelne Opamp noch knapp 30dB
> Leerlaufverstärkung bei 40 kHz.

Vorsicht: ein OPA muss auch im Sperrbereich noch einiges an Verstärkung 
mitbringen, denn sonst ist er nicht in der Lage dort die Dämpfung zu 
machen!
LM358 würde ich deshalb ausschließen, selbst der TL072 kann grenzwertig 
sein. Das hängt auch von der Filterstruktur ab.

Früher gab es mal das Tool FilterPro von TI zum Download, dort wurden 
die Randbedingungen genannt. Gibt es noch immer als Webtool (mit 
Anmeldung).

Josef L. schrieb:
> Bei DCF-Empfängern auf 77,5 kHz wird hier im Forum
> über Quarzfilter mit 1 Hz (!) Bandbreite diskutiert!

Ehrlich? 1Hz Bandbreite lässt ja kaum die Sekundenmarke durch. Und schon 
gar nicht die 100ms-Modulation.
Sinnvoll sind hier >20Hz und da werden die Flanken schon recht langsam 
...

HildeK schrieb:
> lässt ja kaum die Sekundenmarke durch. Und schon
> gar nicht die 100ms-Modulation.

Ich glaube da gings nur um die Verwendung als Frequenznormal, da ist 
natürlich jede Modulation schädlich. Ansonsten hast du völlig recht.

Josef L. schrieb:
> Bei DCF-Empfängern auf 77,5 kHz wird hier im Forum
> über Quarzfilter mit 1 Hz (!) Bandbreite diskutiert!

Naja, geredet wird viel wenn der Tag lang genug ist.

W.S.

Jens G. schrieb:
> Eben. Es wurde ja auch nur gesagt, daß darüber diskutiert wird, nicht,
> daß es existiert ...

Habs gefunden:
Beitrag "Re: DCF77 Frequenznormal"

Und Ralph Berres ist kompetent, denke ich.

Luka, vielleicht sagst du doch besser mal, was die "Ultraschallmessung" 
sein soll. Vielleicht klärt sich ja dann, ob oder warum du eine 
Bandbreite von ±3 kHz haben willst. Entfernungsmessung (in welcher 
Umgebung, also mögliche Störquellen), Fledermausdetektor, 
Ultraschallpegel-Meßgerät?

Versteh das nicht falsch, aber viele Fragensteller haben sich schon in 
die falsche Richtung "verrannt", also einen ungünstigen Ansatz für ihr 
Problem. Du kriegst dann quasi nur ein Pflaster auf deinen Beinbruch 
statt einem Gips.

Josef L. schrieb:
> Luka, vielleicht sagst du doch besser mal, was die
> "Ultraschallmessung"
> sein soll. Vielleicht klärt sich ja dann, ob oder warum du eine
> Bandbreite von ±3 kHz haben willst. Entfernungsmessung (in welcher
> Umgebung, also mögliche Störquellen), Fledermausdetektor,
> Ultraschallpegel-Meßgerät?
Die Messung soll dann Basis für die Ortsbestimmung eines Objektes in 
industrieller Umgebung sein.

Josef L. schrieb:

> Aber warum 6 kHz Bandbreite? Ist der Sender frequenzvariabel oder nicht
> frequenzstabil genug?
Mein Empfänger (MEMS-Mikrofon) hat keinen integrierten Filter.
Oder worauf ist deine Frage genau bezogen?

Lutz V. schrieb:

> Bisher hast Du nur einen "Bereich" angegeben (37...43 kHz), Sollen das
> die 3-dB-Grenzen sein?
Genau
> Wie ist das mit Anforderungen an die Verstärkung im Durchlassbereich?
Ist primär erst mal nicht so wichtig
> Filter-Ordnung? Reicht zweiten Grades?
Jap

Ich habe jetzt mal die aktive Bandpassschaltung von Josef mit dem TL072 
als OP simuliert, bekomme jedoch einen Murx raus (siehe Messung). Also 
er filtert nicht den Bereich 37-43kHz. Woran kann das liegen?

Lutz V. schrieb:
> ABER: Was sollen denn die 18 Ohm als Last am Ausgang?

Hat Luka wohl eingesetzt weil anderswo 18R vorkommt. Ich habe das Filter 
aber mit 15k Abschlusswiderstand gerechnet, weil das als Imprdanz des 
Mikros angegeben war, das ich in Ermangelung seiner Angaben als meine 
Referenz benutzt habe. Man kann das Filter natürlich auch mit 10k oder 
dem Wert rechnen, den das benutzte Mikro bei 40kHz hat.

"In industrieller Umgebung" - also entweder Teile auf einem Fließband 
oder selbstfahrende Paletten oder sowas wie im Überseehafen?

Die Schaltung
Beitrag "Re: Bandpassfilterschaltung"
habe ich aus dem PDF, das in
Beitrag "Re: Frage zu OP Schaltung"
angegeben ist, ebenso die Bauteilewerte.

nach der Bandpassschaltung kommt nur mein Oszi, das heißt den 
Lastwiderstand lasse ich komplett weg oder?

Also kann ich die Schaltung mit dem TL072 nicht realisieren?

Und bei der Simulation sind alle Bauteile gemäß Schaltung verbunden, 
also keine Fehlermeldung etc. das müsste passen.

Industrieller Umfeld: Montage, Verpackung etc.

Luka schrieb:
>> Aber warum 6 kHz Bandbreite? Ist der Sender frequenzvariabel oder nicht
>> frequenzstabil genug?
> Mein Empfänger (MEMS-Mikrofon) hat keinen integrierten Filter.
> Oder worauf ist deine Frage genau bezogen?

Du hast immer noch nicht klar beschrieben, was du eigentlich "messen" 
willst. "In industrieller Umgebung"??? Willst du den allgemeinen Lärm, 
den die verschiedenen Geräte deiner "industriellen Umgebung" (was ist 
das? In einer Produktionsanlage, oder deine Privatwohnung gegenüber 
einem Industriegebiet?) erzeugen, oder hast du irgendeine Art 
Ultraschallsender, dessen Reflexion du messen willst? Warum filtern?? 
Weil keinn Filter dran ist? Du musst doch erst wissen, welche Art 
Störsignale es gibt (falls die nicht das sind was du messen willst), 
dann kannst du eine Frequenz und Bandbreite festlegen für dein 
Meßsignal.

Wieder mal: Ohne genaue Angaben ist keine Hilfe möglich!

Luka schrieb:
> Also kann ich die Schaltung mit dem TL072 nicht realisieren?

Wieso denn nicht?? Das Oszi hat doch auch einen Eingangswiderstand, 
normal zB 1 Megohm, aber warum soll man nicht die Spannung an einem zur 
Schaltung gehörenden Widerstand messen? Sowas ist doch Standard!

Josef L. schrieb:
> Du hast immer noch nicht klar beschrieben, was du eigentlich "messen"
> willst. "In industrieller Umgebung"??? Willst du den allgemeinen Lärm,
> den die verschiedenen Geräte deiner "industriellen Umgebung" (was ist
> das? In einer Produktionsanlage, oder deine Privatwohnung gegenüber
> einem Industriegebiet?) erzeugen, oder hast du irgendeine Art
> Ultraschallsender, dessen Reflexion du messen willst? Warum filtern??
> Weil keinn Filter dran ist? Du musst doch erst wissen, welche Art
> Störsignale es gibt (falls die nicht das sind was du messen willst),
> dann kannst du eine Frequenz und Bandbreite festlegen für dein
> Meßsignal.

Mögliche Störsignale von industriellen Ultraschallanwendungen:
-Schweißen= 15-70kHz
-Löten= 20-100kHz
-Bohren= 16-50kHz
usw.
Messen will ich mein Ultraschall, und die oben genannten 
Frequenzbereiche will ich rausfiltern. Deswegen Filterschaltung und 
natrülich brauche ich dann noch ein Ansteuersginal um nur mein Signal zu 
erfassen.

Josef L. schrieb:

> Wieso denn nicht?? Das Oszi hat doch auch einen Eingangswiderstand,
> normal zB 1 Megohm, aber warum soll man nicht die Spannung an einem zur
> Schaltung gehörenden Widerstand messen? Sowas ist doch Standard!

kannst du mir sagen was ich jetzt in der Schaltung verändern muss, dass 
es umsetzbar wird. Oder was wäre der nächste Schritt?

Luka schrieb:
> Messen will ich mein Ultraschall

Was willst du mir, uns, der Gemeinde damit sagen???

"mein" - darunter verstehe ich, dass du dich damit meinst. Also - du 
bist die Ultraschallquelle? Deine Verständlichkeit lässt zu wünschen 
übrig!