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Sauerbruch(R)

25.06.2019,
21:00
(editiert von Sauerbruch
am 25.06.2019 um 22:22)


@ JBE

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

» Falls es dich noch Interessiert

Das tut es definitiv noch!

Die Lösung, mit einem der beiden OP-Amps ein nicht-verstärkendes Filter aufzubauen und das Signal mit dem zweiten OP-Amp dann hochzuverstärken, ist deswegen problematisch, weil ich zwei dieser Signalzüge brauche, und auf der sehr kleinen SMD-Patine kein Platz für einen zweiten TS912 ist.

Da es mir immer noch etwas schwer fällt zu glauben, dass Tiefpassfilter mit einer Verstärkung im Bereich von 100 schwingen MÜSSEN, habe ich auf dieser interessanten Seite http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiLowkeisan.htm mal ein bisschen "herumgespielt". Interessanterweise kommt mit Bauteilwerten wie ich sie verwendet habe (R1=R2=100k, C1=C2=100n, R4=100k, R3=1k) heraus "The system does not oscillate". Ändere ich den Rückkopplungs-Spannungsteiler auf 2x1k, also eine Verstärkung von 2, soll das system schwingen... sehr mysteriös.

Weil ja alles nix hilft und ich die Materie gerne verstehen würde, habe ich mir gerade bei Amazon das Aktive-Filter-Kochbuch bestellt und hoffe, dass ich die Mathematik darin intellektuell bewältigen kann. Bis dahin werde ich noch ein bisschen herumgoogeln, was es mit dieser "Damping ratio" auf sich hat. (Ja, das ist das Dämpfungsverhältnis - vielen Dank, aber was es BEDEUTET würde ich gerne verstehen...)

der olle Michi(R)

im Norden,
25.06.2019,
23:59

@ Sauerbruch

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

Moin,

» ...Da es mir immer noch etwas schwer fällt zu glauben, dass Tiefpassfilter mit
» einer Verstärkung im Bereich von 100 schwingen MÜSSEN, habe ich auf dieser
» interessanten Seite http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiLowkeisan.htm mal
» ein bisschen "herumgespielt". Interessanterweise kommt mit Bauteilwerten
» wie ich sie verwendet habe (R1=R2=100k, C1=C2=100n, R4=100k, R3=1k) heraus
» "The system does not oscillate". Ändere ich den
» Rückkopplungs-Spannungsteiler auf 2x1k, also eine Verstärkung von 2, soll
» das system schwingen... sehr mysteriös.....

Leider ist das auch meine Erfahrung vor fast 20 Jahren, als ich "mal eben" aktive Filter mit Verstärkung >5 basteln wollte. :-(
Und Simu-Progs bilden leider nicht immer die Realität ab.... Man kann im Leben leider nicht immer Alles haben :-P

--
Grüße
Michael

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.06.2019,
09:35

@ Sauerbruch

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

» Rückkopplungs-Spannungsteiler auf 2x1k, also eine Verstärkung von 2, soll
» das system schwingen... sehr mysteriös.
»
Bei der Verstärkung von 2 wird die “ Oszillationsfrequenz“ 13,78… Hz angegeben. Damit ist nicht gemeint, dass das System schwingt. Es gibt die Frequenz an, bei der die Überhöhung des Ausgangssignals am größten ist.
Bei einer Verstärkung von 1 (also völlige Gegenkopplung) gibt es diesen Spannungsanstieg nicht. Und bei einer Verstärkung von größer drei, ist diese Spannungsüberhöhung so groß, dass das System anfängt zu schwingen.

JBE

27.06.2019,
21:55
(editiert von JBE
am 27.06.2019 um 23:29)


@ Sauerbruch

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

» » Falls es dich noch Interessiert
»
» Das tut es definitiv noch!
»
» Die Lösung, mit einem der beiden OP-Amps ein nicht-verstärkendes Filter
» aufzubauen und das Signal mit dem zweiten OP-Amp dann hochzuverstärken, ist
» deswegen problematisch, weil ich zwei dieser Signalzüge brauche, und auf
» der sehr kleinen SMD-Patine kein Platz für einen zweiten TS912 ist.
»
» Da es mir immer noch etwas schwer fällt zu glauben, dass Tiefpassfilter mit
» einer Verstärkung im Bereich von 100 schwingen MÜSSEN, habe ich auf dieser

Wer sagt das, das Filter Schwingen müssen.
» interessanten Seite http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiLowkeisan.htm mal
» ein bisschen "herumgespielt". Interessanterweise kommt mit Bauteilwerten
» wie ich sie verwendet habe (R1=R2=100k, C1=C2=100n, R4=100k, R3=1k) heraus
» "The system does not oscillate". Ändere ich den
» Rückkopplungs-Spannungsteiler auf 2x1k, also eine Verstärkung von 2, soll
» das system schwingen... sehr mysteriös.

»
» Weil ja alles nix hilft und ich die Materie gerne verstehen würde, habe ich
» mir gerade bei Amazon das Aktive-Filter-Kochbuch bestellt und hoffe, dass
» ich die Mathematik darin intellektuell bewältigen kann. Bis dahin werde ich
» noch ein bisschen herumgoogeln, was es mit dieser "Damping ratio" auf sich
» hat. (Ja, das ist das Dämpfungsverhältnis - vielen Dank, aber was es
» BEDEUTET würde ich gerne verstehen...)

Hier noch mal eine Erklärung

https://www.electronics-tutorials.ws/de/filtern/filter-zweiter-ordnung.html

Hier mal ein anderer Aufbau mit Verstärkung 100.

Leider ist das Filter nicht mehr sehr Linear, sondern bekommt Bandpasseigenschaften, was nicht unwesentlich vom Operationsverstärker abhängig ist.

Auch eine so hohe Verstärkung macht man normalerweise nicht mit nur einem OP, wie du sehen kannst , ergibt das dann andere Probleme.







olit(R)

E-Mail

Berlin,
28.06.2019,
10:49
(editiert von olit
am 28.06.2019 um 11:22)


@ JBE

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

Die Grenzfrequenz ist jetzt aber nicht mehr bei 15Hz. Bei 15 Hz sind es -6dB

Minus 3dB sind jetzt bei 6,6Hz. :-)

JBE

28.06.2019,
13:20
(editiert von JBE
am 28.06.2019 um 16:56)


@ olit

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

» Die Grenzfrequenz ist jetzt aber nicht mehr bei 15Hz. Bei 15 Hz sind es
» -6dB
»
» Minus 3dB sind jetzt bei 6,6Hz. :-)
»
»

Nun man muss ja nur die kondensatoren , und oder die Widerstände ändern, ich glaube dass sollte man schon hinbekommen.

Ein bisschen selber experimentieren schadet nicht, damit man ein Gefühl dafür bekommt.

Dafür gab es ja die Kurven zu sehen.

Mit einem 4 Fach OP LMV324 kann man das ganze zweimal aufbauen, mit diesem Sallen-Key-Filter.

Notfalls baut man Doppelseitig auf, und wenn das nicht reicht Aufstockung.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
06.07.2019,
10:25
(editiert von schaerer
am 06.07.2019 um 10:26)


@ olit

DON LANCASTER'S FILTER-KOCHBUCH DOWNLOAD !

Hallo Olit,

» » Du kennst sicher des Lancasters Buch mit dem Titel "Das
» » AKTIV-FILTER-Kochbuch".
» »
» Nee. :- )
»
» Aber wenn es kompliziert wird, kann ich ja immer noch Euch Fragen. :ok:

Klar, aber es gibt in der Zwischenzeit ein neuer Threat, wo der Don Lancaster thematisiert wird. Es gibt für das Filter-Kochbuch in englisch ein frei-downoadbares pdf-File. Hier der Link:

https://ia802902.us.archive.org/35/items/ActiveFilterCookbook/Active%20Filter%20Cookbook.pdf

Viel Spass damit. :ok: :cool:

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Sauerbruch(R)

08.07.2019,
10:39

@ JBE

Aktive Tiefpass-Verstärkerstufe mit OP "kippt"

Hallo alle,

genau den Schaltungsvorschlag von JBE (2 hintereinander geschaltete Tiefpässe 1. Ordnung) hatte ich mir auch mal in LTSpice angeschaut, und nachdem ich mit dem theoretischen Ergebnis zufrieden war, habe ich das benötigte Verstärker-Modul genau so aufgebaut. Und was soll ich sagen - es funktioniert, wie man an dem sauberen EKG-Signal auf dem Grafik-LCD sehen kann.
(Die Verstärker-Einheit ist die kleine, eingesteckte Platine; das DIL-IC ist der Mikrocontroller, der das Signal auswertet. Verstärker & Tiefpässe sind in SMD-Technik auf der Unterseite).
Da ich inzwischen auch ein wenig Zeitdruck hatte und brauchbare Resultate liefern wollte, bin ich erstmal froh, dass es so jetzt läuft. Was die genauen Vorteile des Sallen-Key-Filters sind, werde ich vielleicht nach der Lektüre des Lancaster-Buches verstehen, das gerade angekommen ist (auf Deutsch!).

Vielen Dank für alle Eure Tipps, und wenn ich mal wieder auf dem Schlauch stehe, werde ich mich gerne wieder an diese Community wenden!