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Eine Frage zu einem einstellbarem Frequenzfilter.
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Fr 02.Aug 2013 00:42:56    Titel: Eine Frage zu einem einstellbarem Frequenzfilter. Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hallo.

Um mich in analoge Schaltungstechnik einzuarbeiten (hab bis jetzt mehr mit uCs gemacht) hab ich mir ein paar einfache Schaltungen vorgenommen. Eine davon war eine 3 kanalige LED-Lichterorgel. Das Eingangssignal wird durch einen Hoch-, einen Band- und einen Tiefpassfilter geschleift und bringt dann die jeweilige LED zum Leuchten, jenachdem wie empfindlich der dazugehörige Poti eingestellt ist.

Das hat auch alles wunderbar funktioniert und dadurch bin ich auf eine Idee gekommen. Und zwar hab ich mich gefragt, ob es möglich ist, diese Schaltung so zu erweitern, daß man eine LED auf eine bestimmte einstellbare Frequenz reagieren lassen kann.

Also ein Eingangssignal (Audio), eine LED und dazwischen eine Schaltung mit der man den Frequenzbereich, der durchgelassen werden soll, einstellen kann. Optimal wären zwei Potis. Einer für die Frequenz und einer für die Flankensteilheit, also wie eng oder weit der durchzulassende Frequenzbereich ist.

Ich hatte die Überlegung die drei Filter in Reihe zu schalten, aber das wären ja dann zwei Tiefpass- und zwei Hochpassfilter in Reihe. Das geht doch bestimmt auch einfacher, oder !?

Nun hab ich schon gesucht, aber leider nicht das Passende gefunden. Ich weiß aber auch nicht wonach ich suchen muss und die Begriffe "Frenquenzfilter" oder " Frequenzweiche" haben mich leider nicht weitergebracht.

Hat jemand von Euch eine Idee zur Umsetzung von sowas ?
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: Sa 03.Aug 2013 20:45:20    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Das Ding, was du suchst heisst Bandpass. Kann man aber durchaus auch aus Hoch- und Tiefpass in Reihe nachbilden. Das kann Vorteile bei der Einstellbarkeit der Eckfrequenzen und der Stabilitaet haben.
Bandpaesse lassen sich genau auch wie Hoch- und Tiefpaesse zb. rein passiv aus L,C,R zusammenbauen oder aktiv (d.h. mit irgendwelchen Verstaerkern, also z.b. OpAmp,Transistoren, Roehren). Oder auch (zB. per DSP) programmieren...

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Sa 03.Aug 2013 23:51:40    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Also eigentlich wäre ein einstellbarer Bandpass am Besten und so in etwa war es ja auch gedacht. Aber ich weiß nicht wirklich wie man das umsetzen könnte.

Wenn man einen Hoch- und einen Tiefpass in Reihe schaltet (und somit einen Bandpass hat) dann kann man ja die ober und untere Grenze einstellen. Aber damit kann man ja nicht das ganze Frequenzspektrum (20-20000Hz) abdecken, oder !?

Am Besten wäre eine Art Notchfilter, nur eben anders herum, denke ich.
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Aug 2013 11:22:30    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Die ersten paar Googletreffer sind z.b. die hier:
http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_7.html
http://www.electronics-tutorials.com/filters/active-bandpass-filters.htm
Da sind auch jeweils Formeln angegeben fuer Guete und Mittenfrequenz. Filter in einem Bereich 1:1000 (also z.B. 20Hz-20kHz) abstimmbar zu machen ist dann noch eine eigene recht grosse Baustelle. Kannst versuchen, mit Potis zu arbeiten, oder mit Analogschaltern, die ueber ein PWM-Signal angesteuert werden oder ueber Dioden als einstellbare Widerstaende (Google nach Moog VCF) oder mit stromgesteuerten OpAmps, wie z.B. dem LM13700 oder CA3080 . Hat alles aber auch so seine Probleme...

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: So 04.Aug 2013 14:40:04    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Vielen Dank für die Infos.

Aber so kompliziert wollte ich es eigentlich nicht machen. Soll ja nur eine kleine Übung werden. Smile
Ich dachte das sowas vielleicht schon mal jemand gemacht hat und es einfach umzusetzen wäre. Leider habe ich aber eben nichts dazu gefunden.

Wenn ich das richtig sehe, könnte ich die Widerstände ja durch Potis austauschen, aber die sind ja nicht allein dafür zuständig was durchgelassen wird und was nicht. An den Kondensatoren könnte ich ja nur feste Werte ändern.

Könnte man das denn ähnlich einem Kanal eines Mischpults aufbauen ? Da kann man ja auch Höhen, Mitten und Tiefen einstellen. Allerdings verstärkt man da ja verschiedene Frequenzen oder schwächt sie ab.

Ich habe zum Grundverständnis mal einen (Pseudo-)Schaltplan erstellt (siehe Anhang). Mit dieser Schaltung müsste die LED (...ein Relay oder sonst irgendwas) doch auf jedes eingehende NF-Signal anspringen, oder ? Nicht böse sein, falls es falsch sein sollte...Ich bin noch Anfänger. Wink
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Aug 2013 21:05:33    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Trabant hat folgendes geschrieben:
Ich dachte das sowas vielleicht schon mal jemand gemacht hat und es einfach umzusetzen wäre. Leider habe ich aber eben nichts dazu gefunden.

ICh fuercht', das koennte damit zusammenhaengen, dass das nicht so einfach umsetzbar ist. Insbesondere, wenn du hoehere Filterordnungen haben willst, um Frequenzen besser trennen zu koennen.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Wenn ich das richtig sehe, könnte ich die Widerstände ja durch Potis austauschen, aber die sind ja nicht allein dafür zuständig was durchgelassen wird und was nicht. An den Kondensatoren könnte ich ja nur feste Werte ändern.
Mit Analogschaltern kann man auch schnell zwischen 2 verschiedenen Kapazitaeten umschalten; per PWM hat man dann sowas aehnliches wie einen Kondensator mit spannungsgesteuerter Kapazitaet (und leider zusaetzlichen Dreckeffekten).

Trabant hat folgendes geschrieben:
Könnte man das denn ähnlich einem Kanal eines Mischpults aufbauen ? Da kann man ja auch Höhen, Mitten und Tiefen einstellen. Allerdings verstärkt man da ja verschiedene Frequenzen oder schwächt sie ab.

Die Klangregelstufen, die du wahrscheinlich meinst, sind auch recht simpel aufgebaut, aber haben halt keine hohe Flankensteilheit.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Ich habe zum Grundverständnis mal einen (Pseudo-)Schaltplan erstellt (siehe Anhang). Mit dieser Schaltung müsste die LED (...ein Relay oder sonst irgendwas) doch auf jedes eingehende NF-Signal anspringen, oder ? Nicht böse sein, falls es falsch sein sollte...Ich bin noch Anfänger. Wink


NAja, das sieht eher so aus, dass die LED dann ausgeht, wenn geeignete Spannungen am Eingang anstehen.
Google mal nach Kainka Taschenlichtorgel, die hat entsprechende, simple Kanalfilter und Transistoransteueruung fuer die LEDs.

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: So 04.Aug 2013 21:53:11    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Ich hatte gehofft, daß das einfach zu realisieren ist, aber wenn dem nicht so ist, dann ist es auch keine Anfängeraufgabe mehr und dann lass ich das lieber. War ja auch nur so eine Idee. Smile

derguteweka hat folgendes geschrieben:
Die Klangregelstufen, die du wahrscheinlich meinst, sind auch recht simpel aufgebaut, aber haben halt keine hohe Flankensteilheit.

Auch das war nur so eine Idee. Dachte mir aber schon, daß das auch kein Lösungsweg ist.

derguteweka hat folgendes geschrieben:
NAja, das sieht eher so aus, dass die LED dann ausgeht, wenn geeignete Spannungen am Eingang anstehen.
Google mal nach Kainka Taschenlichtorgel, die hat entsprechende, simple Kanalfilter und Transistoransteueruung fuer die LEDs.

Die hatte ich mir auch schon angeschaut, aber ich fand sie für eine erste Übung ein bissl zu umständlich, weswegen ich mich dann für eine andere entschieden habe.

Aber wieso sollte die Lampe bei meiner Schaltung dann ausgehen ? Wenn ich das richtig verstanden habe ist doch der erste Transistor dafür da um das Signal durchzuschalten oder zu sperren und der zweite um das Signal zu negieren. Oder seh ich das falsch ?
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: Mo 05.Aug 2013 08:42:52    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Bei Filterschaltungen ist es halt immer so ein Kompromiss aus technischen Daten, Kosten und Komplexitaet. Sprich: Einfach aufgebaute Filter sind entweder nicht so dolle oder sauteuer (wenn man sie mit irgendwelchen Spezial-Chips aufbaut).
Musst halt gucken, wo dein Kompromiss liegt...

Die Kainka-Taschenlichtorgel kannst du gut in 2 voneinander getrennte Teile zerlegen. Dann wird's simpler. Der linke Teil (alles links vom 1µ Elko, an dessen rechter Seite die 3x 10K Widerstaende haengen) ist "bloss" ein Mikrophonverstaerker mit einer automatischen Verstaerkungsregelung.
Der rechte Teil sind dann die eigentlichen Filter und die LED Ansteuerung. Dieser Teil funktioniert auch fuer sich alleine. Es muss halt nur ein NF-Signal an dem 1µF Elko eingespeist werden. Der rechte Teil besteht ja selbst auch wieder aus 3 Teilen, naemlich den 3 unterschiedlichen Filtern und den 3 gleichen LED-Treibern. Diese 3 Teile koennen auch einzeln aufgebaut werden.
Damit ist der ganze Apparat dann gleich viel einfacher Smile

Bei deiner LED-Ansteuerschaltung ist es so, dass wenn kein NF-Signal anliegt, der T2 leitet und damit die LED leuchtet. Es fliesst ein Basisstrom ueber R1 durch die Basis-Emitterstrecke von T2.
Erst wenn T1 durch einen Strom durch seine Basis sehr weit aufgesteuert wird, dann fliesst der Strom durch R1 nicht mehr durch die B-E Strecke von T2, sondern durch die C-E Strecke von T1: Dann geht die LED aus...

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Mo 05.Aug 2013 14:16:36    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Irgendwelche teuren Spezialchips wollte ich nicht einsetzen. Es ging mir ja nur um die Übung und ums Verständnis. Und dafür finde ich solch eine kleine Schaltung sehr gut.

Im Prinzip ist meine Schaltung auch nicht viel anders als die von Kainka. Ich hatte zuerst die drei Filter aufgebaut und mit einem NF-Signal versorgt. Danach habe ich mir dann einen Mikrofonvorverstärker gebastelt und das ganze darüber laufen lassen. Und als nächsten Schritt wollte ich nur einen Kanal nehmen und ihn Frequenzflexibler machen. Wäre toll wenn das so einfach gehen würde, aber leider ja nun doch nicht.

Aber gibt es denn irgendwelche ICs bei denen man mit dem vollen Signal reingehen und mit einem einstellbaren Frequenzbereich wieder rausgehen kann ? Oder sind das dann diese teuren Spezialchips ? An einen Mikrocontroller habe ich auch schon gedacht, weil ich da ja schon mehr Erfahrung habe, aber da ist mir auch keine Lösung eingefallen.

Ich hatte aber noch eine andere, etwas umständliche, Idee:
Man könnte ja eine Schaltung aufbauen die auf der einen Seite das NF-Signal entgegennimmt und je nach eingestellter Signalstärke durchlässt oder sperrt (also das mit den Transistoren), auf der anderen Seite den Verbraucher (also die LED, eine Glühlampe, ein Relay etc.) und dazwischen nicht einen, sondern beliebig viele Bandpässe.

Also erst den Eingang (NF oder Mikro), dann beispielsweise 5 Tiefpässe (parallel), danach 5 Hochpässe (auch paralell) mit jeweils verschiedenen Werten und dahinter dann den Verbraucher. Und dann könnte man es ja, um es einstellbar zu machen, mit Jumpern (oder Schieberegistern) routen. Also so, daß das Signal durch jeweils einen Tiefpass und einen Hochpass geroutet wird, jenachdem welchen Frequenzbereich man abdecken will. Und je mehr Hoch- und Tiefpässe man parallel aufbaut, desto genauer kann man die Frequenz einstellen. Wenn man nur drei davon nimmt, könnte man dann trotzdem noch selbst entscheiden ob man tiefe, mittlere oder hohe Frquenzen durchlassen will.

Bei sehr vielen dieser Bandpässe würde das zwar sehr umständlich werden, aber das müsste doch eine, wenn auch nicht perfekte, Lösung sein, oder ?
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: Mo 05.Aug 2013 15:31:59    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Trabant hat folgendes geschrieben:
Im Prinzip ist meine Schaltung auch nicht viel anders als die von Kainka. Ich hatte zuerst die drei Filter aufgebaut und mit einem NF-Signal versorgt. Danach habe ich mir dann einen Mikrofonvorverstärker gebastelt und das ganze darüber laufen lassen. Und als nächsten Schritt wollte ich nur einen Kanal nehmen und ihn Frequenzflexibler machen. Wäre toll wenn das so einfach gehen würde, aber leider ja nun doch nicht.

Ja, das ist halt bei Filtern eben das Problem. Wenn dir ein simples Wien-Filter als Bandfilter reicht, dann kannst du die Resonanzfrequenz ja noch ganz gut mit einem Stereopoti einstellen.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Aber gibt es denn irgendwelche ICs bei denen man mit dem vollen Signal reingehen und mit einem einstellbaren Frequenzbereich wieder rausgehen kann ? Oder sind das dann diese teuren Spezialchips ?

Ja, schon. z.B die MAX291-296 Reihe von Maxim; das sind Tiefpaesse 8. Ordnung mit wenig Beschaltung aussenrum. Bei mehr Beschaltung aussenrum kanns z.b. wieder in Richtung LM13700 laufen.
Trabant hat folgendes geschrieben:
An einen Mikrocontroller habe ich auch schon gedacht, weil ich da ja schon mehr Erfahrung habe, aber da ist mir auch keine Lösung eingefallen.

Das kann aber schon eine recht nette Spielwiese sein. Wenn du µController mit eingebautem ADC hast, und die in C oder Assembler programmierst, dann solltest du von der Prozessorgeschwindigkeit her schon in der Lage sein, da ein paar Filter aufzubauen, die mit Audiosignalen in Echtzeit zurechtkommen. Auch so Sachen, wie Logarithmierer, wenn du eine Anzeige in dB haben willst oder ganze Filterbaenke lassen sich da realisieren. Du hast da nicht die Probleme mit Bauteiltoleranzen, wie bei analogen Filtern, oder mit gleichlaufenden Potis oder oder z.b. 8 Potis auf einer Achse...
Trabant hat folgendes geschrieben:
Ich hatte aber noch eine andere, etwas umständliche, Idee:
...
Bei sehr vielen dieser Bandpässe würde das zwar sehr umständlich werden, aber das müsste doch eine, wenn auch nicht perfekte, Lösung sein, oder ?

Jepp, gibts/gabs frueher auch schon. Nennt sich Filterbank. In analogen Vocodern waren solche Ansammlungen von Bandpaessen drinnen, um die Eingangssignale grob in ein Frequenzspektrum zu unterteilen. Da muss man nur wieder arg aufpassen, wenn du die Ausgangssignale von mehreren Filtern zusammenfassen willst, weil die Phasengaenge der verschiedenen Filter an ihren Flanken arge Faxen machen koennen.

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Mo 05.Aug 2013 18:32:50    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Danke für die Infos.

Zitat:
Ja, das ist halt bei Filtern eben das Problem. Wenn dir ein simples Wien-Filter als Bandfilter reicht, dann kannst du die Resonanzfrequenz ja noch ganz gut mit einem Stereopoti einstellen.

Wien-Filter sagt mir noch gar nichts. Werde ich mir aber mal anschauen. Ebenso wie die Max-Reihe.

Zitat:
Das kann aber schon eine recht nette Spielwiese sein.

Ja das stimmt. Aber eigentlich wollte ich ja was über analoge Schaltungen lernen. Also ich hab ja kein direktes Projekt welches ich umsetzen will, sondern nur den Willen etwas zu lernen.

Zitat:
Jepp, gibts/gabs frueher auch schon. Nennt sich Filterbank. In analogen Vocodern waren solche Ansammlungen von Bandpaessen drinnen, um die Eingangssignale grob in ein Frequenzspektrum zu unterteilen.

Wusste ich noch gar nicht, aber ist ja eigentlich klar das ich nicht der Erste mit dieser Idee bin. Wink
Aber das ist gut zu wissen, denn so kann ich mir auch solche Schaltungen mal anschauen.
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Fr 09.Aug 2013 17:57:34    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

So, ich hab mich mal schlau gemacht und bei dem Wien-Filter wüsste ich nicht wie ich den für meine Zwecke einsetzen könnte. Der MAX293 klingt sehr interessant, aber irgendwie hab ich nicht rausgefunden wo und wie man da ein Poti anschließen kann.

Durch meine Recherche zum Thema Filter, welches ich immer interessanter finde, bin ich auf den Geschmack gekommen und wollte mein Wissen diesbezüglich erweitern. Dabei bin ich auf diese Formel gestoßen, mit der man die Grenzfrequenz eines Filters berechnen kann:

Code:
f0 = 1 / (2 * Pi * R * C)


Bei dem was ich gefunden habe, wird ein Hoch- bzw. ein Tiefpass (1. Ordnung) immer aus einem Kondensator und einem Widerstand zusammengestellt. Bei der Schaltung von der ich meine (siehe Anhang) ableite liegt aber nach dem Filter noch ein Kondensator(C1), der, laut Beschreibung, mit zum Filter gehört. Aber das kann ja eigentlich nicht sein, oder !?
Kann mir jemand erklären wofür der gut ist ?
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: Mo 12.Aug 2013 12:16:45    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Trabant hat folgendes geschrieben:
So, ich hab mich mal schlau gemacht und bei dem Wien-Filter wüsste ich nicht wie ich den für meine Zwecke einsetzen könnte.

OK, ein Wienfilter scheint nach Google irgendwas anderse komisches zu sein. Ich mein' ein Wien-Halbbrueckenglied, d.h. einen Spannungsteiler aus 1x R+C in Serie und 1x R und C parallel. Das ist dann auch ein Bandfilter. Mittenfrequenz kannst du nach deiner Formel berechnen, statt den 2 Widerstaenden kann man ein Stereopoti einsetzen. Damit wird das Ding einstellbar.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Der MAX293 klingt sehr interessant, aber irgendwie hab ich nicht rausgefunden wo und wie man da ein Poti anschließen kann.

Der MAX braucht noch einen Taktgenerator, damit er funktioniert. Mit der Frequenz des Taktes stellt man die Durchlassfrequenz ein. Also muesste das Poti eine Taktfrequenz variieren.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Durch meine Recherche zum Thema Filter, welches ich immer interessanter finde, bin ich auf den Geschmack gekommen und wollte mein Wissen diesbezüglich erweitern. Dabei bin ich auf diese Formel gestoßen, mit der man die Grenzfrequenz eines Filters berechnen kann:

Code:
f0 = 1 / (2 * Pi * R * C)

Diese Formel stimmt recht haeufig. Aber nicht immer. Nochdazu sind R und C nicht immer einzelne Bauteile sondern Zusammenschaltungen von Bauteilen. Guckstu:

Trabant hat folgendes geschrieben:
Bei dem was ich gefunden habe, wird ein Hoch- bzw. ein Tiefpass (1. Ordnung) immer aus einem Kondensator und einem Widerstand zusammengestellt. Bei der Schaltung von der ich meine (siehe Anhang) ableite liegt aber nach dem Filter noch ein Kondensator(C1), der, laut Beschreibung, mit zum Filter gehört. Aber das kann ja eigentlich nicht sein, oder !?
Kann mir jemand erklären wofür der gut ist ?

Der C1 verhindert, dass Gleichstrom vom R3 ueber R4 und P1 nach Masse fliessen kann. Sonst wuerde die Verstaerkerstufe um T1 noch schlechter funktionieren, als sie es so schon tut. Natuerlich ergibt sich aus C1, R3 und dem Widerstand der Basis-Emitterstrecke von T1 noch ein Hochpassfilter.
ICh schaetz' jetzt einfach mal den Widerstand der BE-Strecke parallelgeschaltet mit dem 220K Widerstand auf ca. 5 KOhm. Dann hat der Hochpass aus 470nF und 5Kohm also eine (untere) Grenzfrequenz von ca. 68Hz. Der Tiefpass aus P1, R4, C2, (und dem ganzen angeschlossenen Schlonz ueber C1) hat dann eine Grenzfrequenz von
deutlich unter 338Hz...
Das heisst: Du denkst du hast da einen Tiefpass mit 1/(2pi*10k*47n) Grenzfrequenz. Aber tatsaechlich hast du eher einen Bandpass mit ca. 140Hz Mittenfrequenz oder so...

Gruss
WK
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Trabant



Anmeldungsdatum: 02.08.2013
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Mo 12.Aug 2013 19:25:37    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi

Zitat:
OK, ein Wienfilter scheint nach Google irgendwas anderse komisches zu sein. Ich mein' ein Wien-Halbbrueckenglied...

Da spuckt mir Google gar nichts mehr aus. Hast Du einen Tip für mich wo ich darüber Informationen finden könnte ? Ich hab nur was zur 'Wien-Brücke', zur 'Wien-Robinson-Brücke' und zur 'Maxwell-Wien-Brücke' gefunden. Meinst Du eins davon ?

Zitat:
Der MAX braucht noch einen Taktgenerator, damit er funktioniert.

Ok. Das ist mir für den Anfang aber zu kompliziert, weswegen ich das mal ausschließen würde.

Zitat:
Diese Formel stimmt recht haeufig. Aber nicht immer.

Das hab ich mir auch schon überlegt. Dem Filter ist ja ein Poti vorgeschalten um die Empfindlichkeit einstellen zu können. Aber dieser Poti beeinflusst ja den Filter und somit die durchzulassende Frequenz, weil es ja dann sozusagen zwei Widerstände in Reihe wären, oder ? Wäre es sinnvoller, wenn man den Poti erst nach dem Filter einbauen würde ?
(Sagte ich schon das ich keine Ahnung habe und nur Vermutungen anstelle ? Wink )

Zitat:
Der C1 verhindert, dass Gleichstrom vom R3 ueber R4 und P1 nach Masse fliessen kann. Sonst wuerde die Verstaerkerstufe um T1 noch schlechter funktionieren, als sie es so schon tut.

Also laut Beschreibung der Originalschaltung ist T1 nicht dafür da um etwas zu verstärken, sondern um durchzuschalten oder eben zu sperren. R3 wäre dafür um T1 schon an diese Durchschaltgrenze zu bringen und C1 würde mit zum Tiefpass gehören. Genau das macht aber für mich keinen Sinn, weil ein Tiefpass ja nur einen Kondensator hat, wenn ich das richtig sehe !?


Zitat:
ICh schaetz' jetzt einfach mal den Widerstand der BE-Strecke parallelgeschaltet mit dem 220K Widerstand auf ca. 5 KOhm. Dann hat der Hochpass aus 470nF und 5Kohm also eine (untere) Grenzfrequenz von ca. 68Hz. Der Tiefpass aus P1, R4, C2, (und dem ganzen angeschlossenen Schlonz ueber C1) hat dann eine Grenzfrequenz von
deutlich unter 338Hz...
Das heisst: Du denkst du hast da einen Tiefpass mit 1/(2pi*10k*47n) Grenzfrequenz. Aber tatsaechlich hast du eher einen Bandpass mit ca. 140Hz Mittenfrequenz oder so...

Also laut der Formel hab ich eine Grenzfrequenz von 338,6Hz. Nun habe ich leider keinen Oszi um das überprüfen zu können, aber wenn ich das NF-Signal von einem Tongenerator erzeugen lasse, dann wird die LED erst bei ca. 926Hz schwächer und schaltet erst bei ca. 16000Hz ab. Confused

Du sagtest ja das die Schaltung eh nicht wirklich effektiv ist. Hast Du einen Vorschlag für mich wie man das besser machen könnte ? Ich dachte ich mach die Schaltung mit einem NF/Mikro-Umschalter und einem abgekoppeltem Verbraucher mal bissl flexibler. Würde die Schaltung im Anhang so funktionieren ? Außerdem hab ich hier so eine kleine Kindertrommel rumliegen die ich versuchsweise damit mal ausgestattet habe. Funktioniert auch ganz gut, allerdings reagiert sie auch auf Umgebungsgeräusche. Nun dachte ich das Mikrofon eventuell durch einen Drucksensor auszutauschen, da sich der Druck in der Trommel ja beim Draufschlagen ändert. Wäre meine Idee umzusetzen und kannst Du mir sagen welchen Drucksensor ich dafür nehmen könnte ?

Sorry für die vielen Fragen, aber für mich als Anfänger ist dieses Projekt total spannend, weil es relativ einfach ist, ich viel dabei lernen kann und es mir sehr viel Raum für Kreativität und Erweiterungen bietet. Smile

Danke nochmal für Deine Erklärungen und viele Grüße


Zuletzt bearbeitet von Trabant am Di 13.Aug 2013 14:18:08, insgesamt einmal bearbeitet
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: Di 13.Aug 2013 10:15:32    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Trabant hat folgendes geschrieben:
Ich hab nur was zur 'Wien-Brücke', zur 'Wien-Robinson-Brücke' und zur 'Maxwell-Wien-Brücke' gefunden. Meinst Du eins davon ?

Hmm, hier gehts um die Schaltung, die ich meine. Dort heissts: Wien-Brueckenglied.
http://elektroniktutor.de/signalkunde/wien_osz.html
Das Ding ist ein Bandpass mit Bandfrequenz nach deiner Formel.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Das hab ich mir auch schon überlegt. Dem Filter ist ja ein Poti vorgeschalten um die Empfindlichkeit einstellen zu können. Aber dieser Poti beeinflusst ja den Filter und somit die durchzulassende Frequenz, weil es ja dann sozusagen zwei Widerstände in Reihe wären, oder ?

Ja, aber nur ein bisschen - wenn der Schleifer von P1 so steht, dass die komplette NF auf R4 kommt, dann sind zwischen NF und dem Kondensator 10k wirksam. Steht der Schleifer in der Mitte, dann wirken 10k+250Ohm - macht also nicht so wahnsinnig viel Unterschied. Zusaetzlich beeinflusst eben auch noch alles, was hinter C1 haengt, auch noch den Frequenzgang des Tiefpassfilters. Das ist der Nachteil bei so einfachen Schaltungen - da beeinflusst sich immer alles gegenseitig. Dadurch, dass der T1 ohne jede Gegenkopplung betrieben wird, ist das dann alles auch noch ordentlich temperaturabhaengig und natuerlich auch vom Transistor selbst abhaengig. D.h. wenn du die Schaltung ein paarmal aufbaust, wird jede eine unterschiedliche Grenzfrequenz haben - und zwar viel unterschiedlicher, als die Toleranzen der R und C sind.

Trabant hat folgendes geschrieben:
Wäre es sinnvoller, wenn man den Poti erst nach dem Filter einbauen würde ?
(Sagte ich schon das ich keine Ahnung habe und nur Vermutungen anstelle ? Wink )

Ja, die Frage ist berechtigt. Wenn nach dem Poti das Signal nicht belastet werden wuerde, dann waere das besser. Aber wenn nach dem Poti dann auch wieder direkt eine BE-Strecke dranhaengt bringt das nix. Da ist es mit dem Poti am Eingang besser, das macht nicht so viel aus.


Zitat:
Also laut Beschreibung der Originalschaltung ist T1 nicht dafür da um etwas zu verstärken, sondern um durchzuschalten oder eben zu sperren. R3 wäre dafür um T1 schon an diese Durchschaltgrenze zu bringen und C1 würde mit zum Tiefpass gehören. Genau das macht aber für mich keinen Sinn, weil ein Tiefpass ja nur einen Kondensator hat, wenn ich das richtig sehe !?

Papier (und html) ist geduldig. Da kann man alles moegliche beschreiben. Auch fromme Wuensche. Die Schaltung um T1 ist eine Emitterschaltung ohne jede Gegenkopplung. Daher ziemlich instabil, was Temperatur und Exemplarstreuungen der Transistoren angeht. C1 gehoert definitiv nicht mehr zum Tiefpass, weil der der Schaltung ja einen zusaetzlichen Hochpasscharakter verleiht. Aber C1 ist wichtig, weil sonst der Arbeitspunkt des Transistors neben der Temperatur- und Exemplarstreuung zusaetzlich auch noch von der Position von P1 abhaengt.

Zitat:
Also laut der Formel hab ich eine Grenzfrequenz von 338,6Hz. Nun habe ich leider keinen Oszi um das überprüfen zu können, aber wenn ich das NF-Signal von einem Tongenerator erzeugen lasse, dann wird die LED erst bei ca. 926Hz schwäscher und schaltet erst bei ca. 16000Hz ab. Confused

Tja, das ist das Problem bei so einem RC-Tiefpass. Der ist halt noch einigermassen uebersichtlich von der Schaltung, der Berechnung und vom Frequenzgang her. Aber dafuer ist die Flankensteilheit halt mies. Also eben das Verhalten vom Durchlass- zum Sperrbereich. D.h. so ein simpler Tiefpass kann nicht so besonders gut hohe von tiefen Frequenzen trennen. Das ist ein Tiefpass 1. Ordnung, der hat dann eine Flankensteilheit von 6dB/Oktave. Das heisst, wenn du oberhalb der Grenzfrequenz (1/(2PI*R*C)) bist, und du verdoppelst die Frequenz, dann halbiert sich die Ausgangsspannung. Das ist nicht so pralle. Wenn du einen Tiefpass 4. Ordnung haettest, dann wuerde die Ausgangsspannung auf 1/16 (oder auch mehr) zurueckgehen - da waere die Trennung natuerlich besser.

Zitat:
Du sagtest ja das die Schaltung eh nicht wirklich effektiv ist. Hast Du einen Vorschlag für mich wie man das besser machen könnte ?

Muss mal gucken...
Zitat:
Ich dachte ich mach die Schaltung mit einem NF/Mikro-Umschalter und einem abgekoppeltem Verbraucher mal bissl flexibler. Würde die Schaltung im Anhang so funktionieren ?

Die Umschaltung schon. Aber wie ich schon weiter oben in diesem Post schrub: Durch das Fehlen vom C zwischen TP und Basis von T1 verschiebt sich der Arbeitspunkt von T1. Das wuerde bei der Schaltung wahrscheinlich dazu fuehren, dass die LED ohne NF-Signal schon leuchtet.

Zitat:
Außerdem hab ich hier so eine kleine Kindertrommel rumliegen die ich versuchsweise damit mal ausgestattet habe. Funktioniert auch ganz gut, allerdings reagiert sie auch auf Umgebungsgeräusche. Nun dachte ich das Mikrofon eventuell durch einen Drucksensor auszutauschen, da sich der Druck in der Trommel ja beim Draufschlagen ändert. Wäre meine Idee umzusetzen und kannst Du mir sagen welchen Drucksensor ich dafür nehmen könnte ?

Nee, ich hab' keine Ahnung von Drucksensoren. Aber mach doch einfach das Mikrofon unempfindlicher.

Gruss
WK
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Verfasst am: Heute 09:48:52    Titel: Bauteile finden

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