Butterworth-Tiefpass mit einheitlichem C-Wert?

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vapour
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 29. Mrz 2017, 19:25

Hallo,

ich bin gerade dabei, einen Butterworth-Tiefpass vierter Ordnung zu berechnen. Dazu nutze ich ein Excel-Dokument, welches ich mal vor einiger Zeit im Forum gefunden habe.
Beim Tiefpass wird da ein einheitlicher Widerstand angegeben und die errechneten Kapazitätswerte der Kondensatoren unterscheiden sich.

Da ich nur für einen Wert genügend Kondensatoren zur Verfügung habe, würde ich diese gerne nutzen und den wert der Widerstände entsprechend anpassen.
Ist das so zulässig, behält der Filter seine gewünschte Funktion?
Ich frage zur Sicherheit nochmal hier nach. OP-Amp ist ein OPA2134.

detegg
Inventar

#2 erstellt: 29. Mrz 2017, 20:31

Moin,

mir ist in ca. 40 Jahren noch kein Design eines "normalen" aktiven Filters vorgekommen, bei dem die C´s der Einzelfilter nicht fix waren!

Beim OPAx134 solltest Du die FET-Eingänge hochohmig beschalten (+-100k) - damit ergibt sich mit der gewünschten ft der Bereich für die fixen C´s.
Bei TPs im Bereich 100...200Hz habe ich bei TL07x (FET) immer 100nF für die C´s genommen, dann liegen die R´s im Bereich von +-60k.

Detlef

Kay*
Inventar

#3 erstellt: 29. Mrz 2017, 22:56

Da ich nur für einen Wert genügend Kondensatoren zur Verfügung habe

also keine Parallelschaltung möglich?

vapour
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 30. Mrz 2017, 15:28

Danke für die Antworten.

Eine Parallelschaltung ist bedingt möglich, für den Filter stehen mir sechs Folienkondensatoren mit je 47nF zur Verfügung. Ein Erreichen der hohen Widerstandswerte von ~100k ist damit schwierig. (Übernahmefrequenz = 142Hz)

Mir ist vorhin eingefallen, dass ich noch ein paar unterschiedliche Folienkondensatoren aus einem Röhrenfernseher habe, den ich mal ausgeschlachtet habe. Ich schätze das Alter auf ca. 20 Jahre. Stellen diese eine Alternative dar, wenn ich die Werte vorher neu ausmesse?

detegg
Inventar

#5 erstellt: 30. Mrz 2017, 17:40

Moin,

da tauchen bei mir doch so einige Fragen auf ...

# Lochrasterplatine?
# gesockelte OPV?
# einfache oder duale Versorgung?
# evtl. Batterie?
# Dein "excel-Programm" weis, das es für unterschiedliche Filtercharakteristika unterschiedliche Dimensionierungen der Teilfilter braucht?
# warum BW bei einem SUB-Filter?
# warum 142 (einhundertzweiundvierzig!) Hertz?
# usw.

gängige MKT/MKS-C`s werden mit bestenfalls +-5% Toleranz geliefert, kosten aber ein mehrfaches als 1%tige MS-Widerstände.
Also besorge Dir eine Anzahl vernünftiger C´s und dazu passend(!) entsprechende R´s.

Detlef

vapour
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 30. Mrz 2017, 18:05

Hi,

# Lochrasterplatine? -> Ja
# gesockelte OPV? -> Ja
# einfache oder duale Versorgung? -> dual
# evtl. Batterie? -> Ja (Akku)
# Dein "excel-Programm" weis, das es für unterschiedliche Filtercharakteristika unterschiedliche Dimensionierungen der Teilfilter braucht? -> denke schon, da waren verschiedene Dokumente für unterschiedliche Filtertypen.
# warum BW bei einem SUB-Filter? -> brachte in einer Boxsim-Simulation das beste Ergebnis für meine Anwendung.
# warum 142 (einhundertzweiundvierzig!) Hertz? -> Hat eher einen experimentellen Zweck. Ich möchte mit dem Projekt herausfinden, wie sehr ich solchen Simulationen und Berechnungen vertrauen kann. Ein gutes Endergebnis ist für mich deswegen auch zweitrangig, Änderungen lassen sich hinterher ja immer noch machen

.

Die 47nF Kondensatoren, die ich vorhin ansprach sind FKS3-Kondensatoren mit +-5% Toleranz. +-1% Widerstände sind mit den meisten Werten ausreichend vorhanden.

Kay*
Inventar

#7 erstellt: 31. Mrz 2017, 01:09

sofern du die Teile ausmessen kannst, bitte,
aber,

Ich möchte mit dem Projekt herausfinden, wie sehr ich solchen Simulationen und Berechnungen vertrauen kann

da würde ich eher mit LTspice o.ä. rangehen,
da auch die OPV's einen Einfluss in Abhängigkeit der Bauteile, der Frequenz, usw., haben.