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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Dimensionierung aktives RC-Filter / Op Amp


Autor: Pascolo (Gast)
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Hallo!

Ich habe ein Filter berechnet und geplant (siehe Anhang) das zumindest 
theoretisch so funktionieren sollte. Ausgangswiderstand der 
vorhergehenden Stufe sind 100 Ohm, Eingangswiderstand der folgenden 
Gruppe liegt über 100 Megaohm.

Da ich allerdings praktisch eher wenig Erfahrung habe, habe ich ein paar 
Fragen:

- R*C steht ja quasi durch die gewünschte Grenzfrequenz fest. Sind die 
Größen von Widerständen und Kondensatoren bei den Filtern sinnvoll 
gewählt, oder sollte ich (nur als Beispiel) einen Widerstand verkleinern 
und dafür den zugehörigen Kondensator um den gleichen Faktor vergrößern 
(820nF und 100 Ohm käme ja von der Grenzfrequenz aufs selbe hinaus wie 
82nF und 1 kOhm oder 8,2nF und 10 kOhm)?
Gedanke bei der obigen Planung war Spannungsanpassung, daher von links 
nach rechts der größer werdende Widerstand. Macht das so Sinn, oder muss 
man etwas anderes berücksichtigen?


- Ähnliche Frage beim nicht invertierenden Verstärker: Besser 100 Ohm + 
2kOhm, oder 1 kOhm und 20 kOhm, oder 10 kOhm und 200kOhm, oder...?
Wonach richtet man sich da? Größere Widerstände = mehr Rauschen, das ist 
alles, was ich dazu wüsste - daher wäre ich hier für kleinere Werte. 
Aber spielt das überhaupt eine Rolle?


Wäre dankbar für jeden Ratschlag!

Pascolo

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Hallo,


Generell: Bei einfachen Anwendungen sind Gegenkopplungswiderstände
von ( 10 ... 100 )kOhm kaum ein Problem, so klein wie im Entwurf 
braucht's nicht unbedingt zu sein.

Kommt's auf den Offset an, sollten die Widerstände ( bzw. ihre 
Ersatzschaltung ) jeweils vom Plus/Minus- gesehen Eingang, ähnlich gross 
sein.

Vorschlag ( ohne Gewähr; nicht auf Strom-Offset optimiert ):

82 nF    ->  8,2 nF
1 kOhm   -> 10 kOhm     ( Speiseimpedanz ist ja 100 Ohm )
4,7 kOhm -> 20 kOhm
56 pF    -> 15 pF
100 Ohm  -> 1 kOhm
2 kOhm   -> 20 kOhm

Für den Fall längerer Leitung am Ausgang, eventl. noch Widerstand von
z.B. 1kOhm in Reihe legen ( gut gegen Schwingneigung ).

Gruss

Autor: Pascolo (Gast)
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Vielen Dank,

im Endeffekt ist also die Speiseimpedanz die bestimmende Größe und der 
Rest richtet sich danach, sofern man dies hier berücksichtigt:

> Kommt's auf den Offset an, sollten die Widerstände ( bzw. ihre
> Ersatzschaltung ) jeweils vom Plus/Minus- gesehen Eingang, ähnlich gross
> sein.

Das werde ich mir morgen mal durchrechnen, so dass ich in etwa in die 
vorgeschlagenen Größenbereiche komme!

Gruß,
Pascolo

Autor: Düsentrieb (Gast)
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nimm swcad (legal, free)
und simulier das ganze zur kontrolle

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Wenn du weiter in Richtung aktive Filter gehen willst:

More Filter Design on a Budget
http://focus.ti.com/lit/an/sloa096/sloa096.pdf

Filter Design in Thirty Seconds
http://www-s.ti.com/sc/techlit/SLOA093

Analog Filter Design Demystified - AN1795
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN1795.pdf

a basic introduction to filters active passive and...
http://www.national.com/an/AN/AN-779.pdf

Autor: Dominik (Gast)
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wiso nicht sallen key oder multiple feedback??? wo sind die vorteile 
dieser filterstrucktur, sehe sie nicht...

Autor: Funkenzupfer (Gast)
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Hallo,

Also das mit den 56pf gegen Masse am + Eingang des Op´s ist ein 
"Schmarrn". da hat ja schon die Leiterbahnzuführung & die 
parallelkapazität des Opams höhere Werte.  Bei diesem kleinen Wert wirkt 
schon die Leitungskapazität bzw. die Eingangskapazität des Opamps eine 
gewichtige Rolle. Die C´s sollten nicht zu klein gewählt werden um den 
Einfluss von Verdrahtungs-,Leiterbahn & Eingangskapazität(en) des 
aktiven Bauteils (Opamp) zu minimieren.

Gruss
Funkenzupfer

Autor: Antal 377 (antal)
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Dominik wrote:
> wiso nicht sallen key oder multiple feedback??? wo sind die vorteile
> dieser filterstrucktur, sehe sie nicht...

Ist ja quasi eine Hintereinanderschaltung von Hochpass und Tiefpass 
1.Ordnung mit anschließender Verstärkung. Vorteil würde ich (eher 
Elektronik-Anfänger, sage ich sicherheitshalber mal dazu) darin sehen, 
einen breiteren Durchlassbereich zu bekommen.

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Hallo, @Funkenzupfer;

wo gibt's denn Kapazitäten von Leiterbahnen / Op-Verstärkern in der
Grössenordnung von 50 pF ?

Die Platine sollte doch nicht metergross sein; der OP ist doch 
integriert  ??

Der ursprünglich anvisierte Tiefpass hat ca. 0,6 MHz Grenzfrequenz,
kann also, Audio-Anwendungen unterstellt, nicht weiter schaden
( Kondensator am Minus-Eingang wäre was anderes ) ...

Viele Grüsse

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Allerdings hat der TL07x da nicht mehr viel zum Verstaerken und wirkt 
schon selber als Tiefpass in dem Frequenzbereich um 0.6Mhz. Deshalb 
koennte man den RC-Tiefpass auch wegfallen lassen.

Gruss Helmi

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