Zuerst eine kritische Betrachtung: Sind Switched-Capacitor-Filter (SC-Filter) im Zeitalter der zunehmenden Digitalisierung analoger Signale \u00fcberhaupt noch aktuell, denn nicht erst seit heute werden Filterfunktionen digital, z.B. mit so genannten Digitalen Signalprozessoren (DSP), realisiert. In der Tat, SC-Filter sind trotzdem noch immer sehr gefragt, wie eine Nachfrage beim Bauteile-Distributor Mouser ergab. Auch RS-Online und Farnell sind in diesem Sektor noch aktiv.<\/p>\n
Dieser SC-Filter-Elektronik-Minikurs ist die Einleitung f\u00fcr alle andern Elektronik-Minikurse bei denen das SC-Filter Teil eines Ganzen ist oder es ist das zentrale Thema. Bilder und Texte sind neu \u00fcberarbeitet.<\/p>\n
Im Kapitel „Warum SC-Filter?“ geht es um die bedeutungsvollen Vorteile gegen\u00fcber den aktiven RC-Filterschaltungen, wobei auch die Nachteile deutlich thematisiert sind. Diese Vorteile und Nachteile begleiten uns immer wieder in der gesamten Einf\u00fchrung und ebenso in den zum Teil weiteren f\u00fcnf Elektronik-Minikursen, wo SC-Filters im Einsatz sind. Linkliste am Schluss.<\/p>\n
Die Funktionsweise leicht und praxisorientiert erkl\u00e4rt. Wozu das Taktsignal? Was bewirkt das Abtasten des analogen Signals und warum d\u00fcrfen sich die Steuersignale nicht \u00fcberlappen? Eine einfache digitale Schaltung zeigt, wie man eine Non-Overlapping-Schaltung leicht selbst realisieren kann. Eine solche Schaltung kann auch f\u00fcr eine ganz andere Anwendung n\u00fctzlich sein. Dies betrifft in der Andeutung die Teilbilder 1, 2a und 2b hier im Titelbild.<\/p>\n
Das SC-Filter ist ein getastetes System und darum erscheinen die analogen Spannungen am Ausgang mit feinen Stufen. St\u00f6rt dies, muss man zus\u00e4tzlich zeitkontinuierlich mit einem RC-Tiefpassfilter (Smoothing-Filter) d\u00e4mpfen, was aber oft mit einem passiven RC-Filter, je nach Anwendung, gen\u00fcgt. Das exakt selbe RC-Filter geh\u00f6rt an den Eingang des SC-Filters f\u00fcr die Antialiasing-Funktion. Teilbild 3 zeigt eine Deluxe-Ausf\u00fchrung mit je einem Butterworth-Tiefpass 2. Ordnung.<\/p>\n
Teilbilder 4 und\u00a0 5 deuten darauf hin, welchen Aufwand die Realisierung eines aktiven RC-Tiefpassfilter 8. Ordnung verursacht im Vergleich mit einem SC-Tiefpassfilter mit den selben Eigenschaften. Nicht vergessen, man kann beim Experimentieren mit diesen ICs einiges lernen…<\/p>\n