Amplitudengangkorrektur RC-Tiefpass

Allpass

Mathias W. schrieb:
> Bekanntlich dämpft er das Signal mit -20dB/Dekade und dreht die
> Phasen 90°.
> Soweit sogut, jedoch brauche ich das phasengedrehte Signal in der
> ursprünglichen Amplitude.
>
Für mich ist die Aufgabenstellung aber noch nicht klar.
1) 90 Grad Phasenverschiebung gibt es nur für Frequenzen weit oberhalb 
der Grenzfrequenz (theoretisch erst für unendlich hohe Frequenzen)
2) Was heißt deshalb "das phasengedrehte Signal"?
3) Soll der Tiefpass also gar nicht filtern. denn das "phasengedrehte 
Signal" ist ja der Frequenzbereich, der gerade bedämpft wird!

Mathias W. schrieb:
> Gibt es eine einfache, analoge Lösung? Die Phasendrehung muss erhalten
> bleiben.

Quadratur-Allpassnetzwerk 8. Ordnung. Für den Frequenzbereich von 
3...120Hz läge der Phasenfehler bei etwa +/-0,1°. Die Eingangsamplitude 
bleibt erhalten. Das Netzwerk lässt sich mit "Quadnet" von Tonne 
Software synthetisieren.

Danke für die Antworten, liebe Gemeinde!
Ich will die Aufgabe verständlicher machen:
Bild 1 zeigt ein Nutzsignal Ue=ue sin(omega t), gewünscht ist ein 
Ausgangssignal Ua'=ua' sin(omega t + phi) mit ua'=ue=1V und phi=Pi/2 
=const, f=3Hz...120Hz d.h. das Ausgangssignal Ua' soll gleiche 
Amplitude, Frequenz haben aber in der Phase ca 90° verschoben sein, die 
Frequenz sei im genannten Bereich variabel.
Mein Ansatz ist ein RC-Tiefpass, bei einer Eckfrequenz 0,3Hz erreiche 
ich bereits bei 3Hz ein phi von 85° (was mir genügt), jedoch ist die 
Amplitude bei f=120Hz -32dB gedämpft. Mit einer frequenzabhängigen 
Korrektur soll die Dämpfung wieder auf 0dB gebracht werden.
Bild 2 zeigt die Idee: Der Oszillator der Nutzfrequenz liefert ein der 
Frequenz proportionales DC-Signal Usweep, aus dem im doppelt 
logarithmischen Masstab Uk=a omega - eine lineare Kennlinie erzeugt wird 
(a ist ein freier Koeffizient). Uk ist die logarithmische, von omega 
abhängige Korrektur für das Nutzsignal. Dieses wird hinter dem RC-TP 
logarithmiert und zu Uk addiert, anschliessend mit der Potenz 10hoch x 
wieder auf das gewünschte Ausgangssignal Ua' transformiert.
Auf dem Papier erkenne ich keinen Widerspruch, wer hat Erfahrung, welche 
OV eignen sich? Oder welche einfachere Lösung gibt es?
Mathias

Mathias W. schrieb:
> Danke für die Antworten, liebe Gemeinde!
> Ich will die Aufgabe verständlicher machen:
> Bild 1 zeigt ein Nutzsignal Ue=ue sin(omega t), gewünscht ist ein
> Ausgangssignal Ua'=ua' sin(omega t + phi) mit ua'=ue=1V und phi=Pi/2
> =const, f=3Hz...120Hz d.h. das Ausgangssignal Ua' soll gleiche
> Amplitude, Frequenz haben aber in der Phase ca 90° verschoben sein, die
> Frequenz sei im genannten Bereich variabel.
>

Hast Du schon mal an PLL gedacht?

@Lutz V.
habe ich, aber was darüber zu lesen war (Tietze Schenk) habe ich nicht 
verstanden - leider!

Lutz V. schrieb:
> Hast Du schon mal an PLL gedacht?

Bei den niedrigen Frequenzen kaum praktikabel.

Mathias W. schrieb:
> das Ausgangssignal Ua' soll gleiche
> Amplitude, Frequenz haben aber in der Phase ca 90° verschoben sein, die
> Frequenz sei im genannten Bereich variabel.

Die spannende Frage ist aber, wohin geht diese Ua'. Wofür wird sie 
benötigt?

Es gibt Voltage-Controlled Amplifier, z.B. VCA810. Der Einstellbereich 
ist +/-40dB.

https://www.ti.com/product/VCA810

Moin,

Das Problem ist dem hier beschriebenen verdaechtig aehnlich:
Beitrag "frequenzunabhängige Phasenverschiebung mit Hoch und Tiefpass?"

Und so ist's auch die Loesung: Hilbert-Transformator.
Da der aber eben seeeehr schlecht bis garnicht "in echt und analog" 
aufzubauen ist, waer's in deinem Fall wahrscheinlich viel simpler, auch 
den schon vorhandenen Sinusgenerator rauszuschmeissen. Und stattdessen 
direkt einen Generator einzusetzen, der schon gleich beide Spannungen 
erzeugt.
Jenachdem, wie absurd deine Ansprueche auf den (co)sinus und der 
Feinheit deren Frequenzeinstellung sind, koennte da durchaus schon sowas 
popeliges wie ein attiny13a und ein bisschen Huehnerfutter aussenrum als 
Generator reichen.
Klar - irgendwie wird man auch irgendwas fieses mittels RC-Tiefpaessen, 
VCA usw. aufbauen koennen, aber das wird sehr umfangreich und ich fress' 
nen Besen, wenn das mit der Amplitudenregelung bei Frequenzaenderungen 
nicht zu ordentlich Problemen fuehrt.

Gruss
WK

Dergute W. schrieb:
> Jenachdem, wie absurd deine Ansprueche auf den (co)sinus und der
> Feinheit deren Frequenzeinstellung sind, koennte da durchaus schon sowas
> popeliges wie ein attiny13a und ein bisschen Huehnerfutter aussenrum als
> Generator reichen.

So würde ich das auch machen. Ich würde aber den ATtiny24 nehmen, der 
hat 2*16Bit PWM, damit programmiert es sich leichter. 64 Stützstellen 
sollten reichen, 512 wären aber auch kein Problem für max 120Hz.

Mathias W. schrieb:
> aber was darüber zu lesen war (Tietze Schenk) habe ich nicht
> verstanden

Ich fand das Buch nie so toll und schon gar nicht praxisnah..


mfg