Bandpass höherer Ordnung

M

Matthias

Guest
Ich habe folgendes Problem
Ich muss einen Bandpass höherer (ca. 8) Ordnung entwerfen (ca 50 kHz
bis 500 kHz). Im Tietze und Schenk stehen ja die Berechnungen auch
Bandpässe 2 Ordnung in Mehrfachgegenkopplung. Die höherer Ordnung
bedeutet ja nur höherer Rechenaufwand, aber wie verschalte ich dann
die Bandpässe 2 Ordnung. Kann ich die einfach hintereinander setzen
oder muss ich da Impedanzwandler zwischen setzen. Das ist mir so nicht
ganz klar und ich möchte halt die Anzahl der Opamps gering halten.

Matthias

PS: Ich bin neu hier kann sein das ich nun zwei Postings versendet
habe an die Newsgroup hier. Ich vermute aber das andere ging an die
Englischsprachige ;)
 
Matthias schrieb:

Ich muss einen Bandpass höherer (ca. 8) Ordnung entwerfen
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Mach dir das Leben leichter:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51419a.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/fb20.zip


Gruß Dieter
 
Dieter Wiedmann wrote:
Ich muss einen Bandpass höherer (ca. 8) Ordnung entwerfen


Mach dir das Leben leichter:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51419a.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/fb20.zip
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Wenn wir schon gerade dabei sind, hat irgendjemand noch einen guten
Software Vorschlag für das Entwerfen von FIR und IIR Filtern?

Jan
 
Ich muss einen Bandpass höherer (ca. 8) Ordnung entwerfen (ca 50 kHz
bis 500 kHz).
Solange es beim "entwerfen" bleibt dank heutiger Programme kein Problem.
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"Bauen" kann Hindernisse haben:
* Wald&Wiesen-Opamp geht wegen hoher Frequenz Puste aus.
* Wenn man kleine Kapazitäten ( enge Toleranz billig )
nimmt, Dreckeffekte durch parasitäre Kapazitäten.
* Bauteile benötigter Toleranz nicht beschaffbar.
Derartige lineare Filter für Telecom-Anwendungen aus den 70er Jahren
beruhten auf Hybriden wo man unabhängig von Normreihe
beliebige Widerstände und eventuell auch Kondensatoren
wählen konnte und die dann auch noch ( Laser, Fräse )
bei fertiger Baugruppe abgeglichen wurden.
Möglich wären
* UAF-Module von BurrBrown/Ti
Das sind lineare OPs in state-variable-Konfiguration
die noch engtolerierte Kondensatoren mit im Gehäuse haben.
Extern braucht man dann noch engtolerierte Widerstände.
Da ist aber wohl Frequenz etwas zu hoch.
* SC-Filter von z.B. LinearTechnology
Extern auch mit Widerständen konfigurierbar, aber
es gibt wohl auch fertige Bandpässe ( d.h. LTC hat die
benötigten Widerstände ins Gehäuse getan )

MfG JRD
 
"Matthias" <matthias.wicht@stud.uni-hannover.de> schrieb im Newsbeitrag
news:ee06aeb1.0408250346.63556227@posting.google.com...
Ich habe folgendes Problem
Ich muss einen Bandpass höherer (ca. 8) Ordnung entwerfen (ca 50 kHz
bis 500 kHz).
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Hallo Mathias,
heißt das jetzt, daß der abstimmbar sein muß?

Im Tietze und Schenk stehen ja die Berechnungen auch
Bandpässe 2 Ordnung in Mehrfachgegenkopplung. Die höherer Ordnung
bedeutet ja nur höherer Rechenaufwand, aber wie verschalte ich dann
die Bandpässe 2 Ordnung. Kann ich die einfach hintereinander setzen
oder muss ich da Impedanzwandler zwischen setzen. Das ist mir so nicht
ganz klar und ich möchte halt die Anzahl der Opamps gering halten.
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Was sind denn die Anforderungen?
--------------------------------

Mittenfrequenz: 50kHz ... 500KHz

Bandbreite(-3dB): wieviel kHZ abhängig von der Mittenfrequenz?

Spannungsbereich: Wieviel Volt muß das Filter abkönnen?

Aktiv(Pamp, Transistor) oder passiv(L, C) ?

Genauigkeit der Mittenfrequenz und Durchlaßkurve?

Temperaturbereich und geforderte Genauigkeit?

Darf das Filter abgeglichen werden oder müssen die Bauteile
schon direkt die Genauigkeit bringen?

Ja, das sieht nach vielen Fragen aus, aber ohne die Antworten
auf obige Fragen ist jede Antwort erstmal wenig wert.

Gruß
Helmut
 
Wenn wir schon gerade dabei sind, hat irgendjemand noch einen guten
Software Vorschlag für das Entwerfen von FIR und IIR Filtern?

Jan
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Filter Solutions von http://www.nuhertz.com

Gruß,
Thomas

--

Reply only to 'thosch (at) despammed.com'
 
Hallo Matthias,

PS: Ich bin neu hier kann sein das ich nun zwei Postings versendet
habe an die Newsgroup hier. Ich vermute aber das andere ging an die
Englischsprachige ;)


Hattest Du und es gab auch Antwort. Wenn der Bandpass 50KHz Untergrenze
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und 500KHz Obergrenze haben soll, geht das mit vernuenftigem Aufwand nur
per LC Filter. Tietze Schenk ist ein gutes Buch, aber fuer Filter wuerde
ich das Standardwerk empfehlen: Williams: "Electronic Filter Design
Handbook".

Man kann das alles auch per Programm berechnen und simulieren, aber von
Hand geht es schneller. Ich mache das meist mit Rechenschieber, denn
damit kann man sehen wie nah man an Standardwerten liegt und ob nicht
eine leicht abweichende LC Kombination leichter beschaffbar waere.
Allerdings wurde mir dabei schon mal gesagt, dass es inzwischen sogar
elektrisches Licht gebe...

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
 
"Joerg" <notthisjoergsch@removethispacbell.net> schrieb im Newsbeitrag
news:eR6Xc.12183$Tl5.9864@newssvr29.news.prodigy.com...
Hallo Matthias,

PS: Ich bin neu hier kann sein das ich nun zwei Postings versendet
habe an die Newsgroup hier. Ich vermute aber das andere ging an die
Englischsprachige ;)


Hattest Du und es gab auch Antwort. Wenn der Bandpass 50KHz Untergrenze
und 500KHz Obergrenze haben soll,
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Hallo Joerg,
auf die Idee, daß das mit unterer Grenze und oberere Grenze als ein Filter
zu betrachten ist bin ich gar nicht gekommen.
Ich hatte gedacht er muß ein ein oder mehrere verschiedene Filter mit
einer Mittenfrequenz von 50kHz bis 500kHz berechnen.
Falls deine Annahme richtig ist, dann würde ich sagen Hochpass
8.Ordnung gefolgt von Tiefpass 8.Ordnung. Das läßt sich mit superschnellen
Opamps auch mit aktiver Filterschaltung realisieren.

Gruß
Helmut
 
Rafael Deliano <Rafael_Deliano@t-online.de> wrote in message news:<412C83F8.24FA8E1F@t-online.de>...

Möglich wären
* UAF-Module von BurrBrown/Ti
Das sind lineare OPs in state-variable-Konfiguration
die noch engtolerierte Kondensatoren mit im Gehäuse haben.
Extern braucht man dann noch engtolerierte Widerstände.
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Die gab es mal, bzw. waren schon vor Jahren, wenn überhaupt, nur mit
monatelanger Lieferzeit zu haben.

Winfried Büchsenschütz
 
Winfried Buechsenschuetz wrote:
Rafael Deliano <Rafael_Deliano@t-online.de> wrote in message news:<412C83F8.24FA8E1F@t-online.de>...


Möglich wären
* UAF-Module von BurrBrown/Ti
Das sind lineare OPs in state-variable-Konfiguration
die noch engtolerierte Kondensatoren mit im Gehäuse haben.
Extern braucht man dann noch engtolerierte Widerstände.


Die gab es mal, bzw. waren schon vor Jahren, wenn überhaupt, nur mit
monatelanger Lieferzeit zu haben.
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Hallo Winfried,

die kann man sich ja nachbauen aus 4-fach Opamps mit externen
1%-Kondensatoren und dann die Berechnungssoftware von Burr Brown/TI
dafür benutzen. Das geht schneller als monatelang zu warten.

Das Ganze hängt natürlich ein wenig von der Stückzahl ab (ob man Zeit
hat für einen Abgleich bei einem einzelnen Filter oder ob man eine
Grossserie mit möglichtst wenig Abgleichaufwand benötigt).

HTH


Bernd Mayer
--
Schröder, Zypries, Schmidt - weg damit!
 
mit externen 1%-Kondensatoren
UAF42 hat abgeglichene 0,5%. Geht aber auch nur bis 100kHz,
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die älteren UAF waren deutlich langsamer. ( Hat eigentlich noch
jemand Datenblatt UAF11 ? Habe ich noch welche, aber keine Unterlagen ).
Wesentlich ist, daß man bei den unterschiedlichen Topologien
auch die Auswirkung der Bauteiltoleranz prüft. State variable
scheint recht gutmütig zu sein, wurden auch von Vitramon (?) mal
als Hybrid angeboten, da kann ich Artikel raussuchen der sich
mit Bauteilstreeung befaßt.

Schröder, Zypries, Schmidt - weg damit!
Die Liste könnte man um Edmund, Angela, Guido verlängern,
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regieren ja im Hintergrund auch mit.

MfG JRD
 
Rafael Deliano wrote:
mit externen 1%-Kondensatoren

UAF42 hat abgeglichene 0,5%. Geht aber auch nur bis 100kHz,
die älteren UAF waren deutlich langsamer. ( Hat eigentlich noch
jemand Datenblatt UAF11 ? Habe ich noch welche, aber keine Unterlagen ).
Wesentlich ist, daß man bei den unterschiedlichen Topologien
auch die Auswirkung der Bauteiltoleranz prüft. State variable
scheint recht gutmütig zu sein, wurden auch von Vitramon (?) mal
als Hybrid angeboten, da kann ich Artikel raussuchen der sich
mit Bauteilstreeung befaßt.


Schröder, Zypries, Schmidt - weg damit!

Die Liste könnte man um Edmund, Angela, Guido verlängern,
regieren ja im Hintergrund auch mit.
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Hallo Rafael

schon klar - dann reimt es sich aber nicht mehr. Und irgendwo muss man
ja anfangen ...


Je nach Filterqualität, Stückzahl und Abgleichaufwand müsste man
überprüfen wie sich die 0,5 % Toleranz auswirkt. Bei den üblichen
Filterberechnungen kommen eh häufig krumme Werte für die Widerstände
heraus die man meist sowieso nur mit 1%-Widerständen annähern kann.

Bei einem diskreten "Nachbau" kann man ja auch breitbandigere Opamps
auswählen als bei den Originalfilterbausteinen von BB.

Ansonsten kann eine Suche nach "Frequency devices" noch interessant sein.

Es ist natürlich ein Unterschied ob dies nur eine Rechenaufgabe für den
OP sein soll, oder eine Entwicklung für Einzel- oder gar Serienfertigung.

Gruss



Bernd Mayer
--
Schröder, Zypries, Schmidt - weg damit!
 
Hallo Helmut,

Falls deine Annahme richtig ist, dann würde ich sagen Hochpass
8.Ordnung gefolgt von Tiefpass 8.Ordnung. Das läßt sich mit superschnellen
Opamps auch mit aktiver Filterschaltung realisieren.
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Radio Erivan wuerde sagen "Im Prinzip ja, aber...". Klar, man kann das
mit Opamps hinbekommen. Allerdings waeren Kosten und Stromverbrauch
recht happig. Wenn es keine Massenproduktion ist, nicht so ein Problem.
Aber ich wuerde es mit LC Filtern loesen. Dein Ansatz mit Tiefpass und
Hochpass hintereinander ist der, den ich auch nehmen wuerde. Das macht
einfach Sinn.

Kondensatoren sind ja kein Problem und bei den Spulen bieten sich
Ringkerne an. Dann wird alles schoen klein und Crosstalk zwischen den
Spulen ist auch kein grosses Thema. Ich hatte so etwas sogar einmal
selbstabgleichend geloest, denn heute will der Kunde die Geraete
irgendwo gebaut bekommen und da muss das ohne komplizierte Abgleiche
gehen. Am besten eben ganz ohne Abgleich. Nach dem Motto "Entweder
funktioniert die Einheit im Endtest oder nicht".

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
 
Hallo Bernd,

die kann man sich ja nachbauen aus 4-fach Opamps mit externen
1%-Kondensatoren und dann die Berechnungssoftware von Burr Brown/TI
dafür benutzen. Das geht schneller als monatelang zu warten.
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Dabei sollte aber Uebersprechen zwischen den vier Opamps im gleichen
Gehaeuse beruecksichtigt werden. Wenn das steile Filter a la Chebychev
werden sollen, wird das zumindest bei 500KHz recht brenzlig.

Das Ganze hängt natürlich ein wenig von der Stückzahl ab (ob man Zeit
hat für einen Abgleich bei einem einzelnen Filter oder ob man eine
Grossserie mit möglichtst wenig Abgleichaufwand benötigt).
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Geht alles mit automatischem Abgleich wenn erforderlich. 1%
Kondensatoren koennen mitunter biestig teuer bis unbeschaffbar sein.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
 
Rafael Deliano wrote:
UAF42 hat abgeglichene 0,5%. Geht aber auch nur bis 100kHz,
die älteren UAF waren deutlich langsamer. ( Hat eigentlich noch
jemand Datenblatt UAF11 ? Habe ich noch welche, aber keine Unterlagen ).
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Hmpf, wollte eigentlich ins Bett....
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-1.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-2.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-3.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-4.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-5.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-6.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-7.png
http://mypage.bluewin.ch/bombach/scans/uaf11-8.png

Einige sind schlecht komprimiert, andere haben schlechte
Qualität :).
UAF11 geht nur bis 20 kHz, UAF12 bis 200kHz.
Damalige Preise wüsste ich nicht (1989), der
UAF41 war CHF 38. Der ADC603RH kostete damals
CHF 4397.

--
mfg Rolf Bombach
 
Datenblatt UAF11 ?
Hmpf, wollte eigentlich ins Bett....
Besten Dank fürs Scannen.
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Damalige Preise wüsste ich nicht
Ich habe UAF11 als auch UAF41 von ebay
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preiswert.
Für Seriengeräte würde ich UAFs eventuell
auch nicht verwenden, aber für Einzel-
anwendungen wie Fertigungsprüfgeräte sind
sie ok.

MfG JRD
 
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote in message news:<2p686sFh1a6rU1@uni-berlin.de>...

die kann man sich ja nachbauen aus 4-fach Opamps mit externen
1%-Kondensatoren und dann die Berechnungssoftware von Burr Brown/TI
dafür benutzen. Das geht schneller als monatelang zu warten.

Das Ganze hängt natürlich ein wenig von der Stückzahl ab (ob man Zeit
hat für einen Abgleich bei einem einzelnen Filter oder ob man eine
Grossserie mit möglichtst wenig Abgleichaufwand benötigt).
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Exakt das habe ich dann (für eine spätere Testanwendung) gemacht, mit
Original-UAF42-Pinout, plus Abblockkondensatoren auf den
Versorgungsleitungen. Paßt auf ein Platinchen im DIL16-Format, das auf
einer Schmalseite ca. 10mm übersteht und somit in viele UAF42-Platinen
passen sollte. 1000pF-Kondensatoren wie im Original-UAF42 konnte ich
SMD-mäßig allerdings nur mit 2% Toleranz auftreiben, Widerstände gabs
mit 49K9 und 0.1%. Funzte soweit auch ganz gut, bloß war der Fehler,
den wir damit (Bandpaß) eliminieren wollten, doch ein anderer als
vermutet.

Winfried Büchsenschütz
 
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