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Bandpassfilter

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Bandpassfilter

Von Rudi am 14.08.2014 22:57

Hallo an alle OpAmp-Spezialisten, ich habe hier die Schaltungen aus einer alten Elektronikzeitschrift, von einem Tiefpass und Hochpassfilter um einen Bandpass zu erstellen, soll/muß man beide Hintereinander schalten, allerdings, scheint nur der Hochpass zu funtkionieren, der Nachgeschaltete Tiefpass, zeigt keine Wirkung, und das obwohl ich beide separat mit einem Sinusgenerator getestet habe und auch beide richtig funktionieren. Muß zwischen dem Ausgang vom Hochpass und dem Eingang vom Tiefpass noch etwas zwischengeschaltet werden ?

Von derguteweka am 14.08.2014 23:27

Moin,

Du musst die Signalmasse und die negative Versorgung der OpAmps trennen, sonst haengen die alle am Anschlag.
Das bedeutet:
Alle Pin11 Anschluesse kommen an den Minuspol (=0V) deiner 5V Versorgung (so wie wahrscheinlich bisher).
Dann baust du zusaetzlich einen Spannungsteiler aus 2 gleichgrossen Widerstaenden mit z.B. je 470 Ohm zwischen +5V und 0V. Vom Mittelabgriff dieses Spannungsteilers noch ein Elko mit 10..100uF nach 0V. An diesen Mittelabgriff kommen jetzt alle "Masseanschluesse", die an die Komponenten in den Frequenz- und Guetebestimmenden Netzwerken gehen; also z.B.
R3, RF2b1, R4,RF4b1, usw.
(Hui, bei den Widerstandswerten hats der Erbauer aber gaaaanz genau genommen; die E12 Reihe tuts da aber sicherlich auch Very Happy )

Zu deiner urspruenglichen Frage: Nein, bei so aufgebauten, aktiven Filtern koennen die einzelnen Stufen direkt in Kette geschaltet werden, ohne dass sie sich beeinflussen, weil der OpAmp Ausgang recht niederohmig ist.

Gruss
WK

Von Rudi am 15.08.2014 01:44

Ich danke dir erst mal für die schnelle Antwort, aber muß dir Leider sagen, daß auch diese Maßnahme keine Änderung bewirkt hat, die Widerstandswerte sind so berrechnet, daß der Filter nur die Frequenzen zwischen 200 und 1000 Hz durchläßt, wenn ich jetzt bei 20 Hz anfange, fängt meine Kontroll-LED die über einen Transistor am Ausgnag des Filters hängt ordnungsgemäß bei ca 200Hz an zu leuchten und leuchtet aber dann immer weiter auch bei über 1000 Hz. Ich muß noch dazu sagen, daß der Sinusgenerator reine Software ist, allerdings würde ich darin nicht das Problem sehen.

Von derguteweka am 15.08.2014 09:07

Moin,

Rudi hat folgendes geschrieben:
Ich muß noch dazu sagen, daß der Sinusgenerator reine Software ist, allerdings würde ich darin nicht das Problem sehen.

Seh' ich auch nicht als Problem an, die Herkunft der Sinuesse sollte dem Filter egal sein.
Koennte es sein, dass du da mit viel zu viel Pegel in dein Filter reingehst?
5V ist ja nun nicht gerade ueppig als Spannungsversorgung...
Im Datenblatt vom LM324 steht was drinnen, dass seine Ausgangsspannung von 0V bis V+ -1.5V geht; also maximal von 0V bis 3.5V. Bei den 0V hab' ich so meine Zweifel, denn in der Innenschaltung im Datenblatt seh' ich da einen ganz normalen Bipolartransistor. Selbst wenn der in der Saettigung ist, fallen da noch 0.1..0.2V ab,sowie ein bisschen Ausgangsstrom fliesst.

Damit sag' ich mal: Der Spannungsteiler, den ich vorgeschlagen hatte, sollte dann nicht mehr symmetrisch sein, sondern eine Ausgangsspannung von ungefaehr 3.5V/2 haben, also 1.75V. Das ginge z.B. mit einem 470Ohm und einem 270 Ohm Widerstand.

Weiterhin muss sichergestellt sein, dass keiner der OpAmps uebersteuert wird. Insgesamt hat der Haufen OpAmps so ungefaehr eine Verstaerkung von 6.6fach. 3.5V max. Aussteuerbereich entspricht einem Signal mit 3.5Vss (Spitze-Spitze)am Ende. Also darf am Eingang des Filters das Signal mit max. 3.5Vss/6.6=0.5Vss (=180mVeff)anliegen. Wahrscheinlich noch ein bisschen weniger, weil mindestens die Stufen um U2B und U1D bei bestimmten Frequenzen noch mehr Verstaerkung machen, als durch die einfachen Rueckkopplungswiderstaende berechnet wird.

Mess' mal die Ausgangs(gleich)spannung der Filter ohne Signal, immer direkt an den Ausgaengen der OpAmps. Das muessten immer so um die 1.75..2.5V sein. Deutlich weniger oder mehr bedeutet, dass der Filter noch frueher anfaengt zu verzerren.
Am einfachsten kannst du im laufenden Betrieb das mit einem Oszilloskop angucken, aber auch schon durch einfaches Anhoeren des Filterausgangs kriegst du raus, ob da Verzerrungen drinnen sind. Nur mit LED messen ist ein recht grober Test.

Wenns irgendwie geht, haeng die OpAmps an mehr als 5V Betriebsspannung; z.b. die Spannung vor dem Spannungsregler oder sowas.

Gruss
WK

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