Aktiver Tiefpass 2. Ordnung dimensionieren

[Alex (Gast)]

Ich muss für mein Projekt die Schaltung aktiver Tiefpass 2. Ordnung 
berechnen. Und zwar Werte für Kondensatoren und Widerstände 
dimensionieren. PWM-Frequenz beträgt 15625Hz.

Wie macht man so was?

[Tobias P. (hubertus)]

Zuerst musst du wissen welche Charakteristik du möchtest - Bessel, 
Butterworth, kritisch gedämpft...
Hast einen Tieze Schenk?

[Helmut L. (helmi1)]

FilterPro von der TI Webseite besorgen

[Alex (Gast)]

PWM-Signal soll Frequenzumrichter steuern. Der Tifpass soll schnell 
reagieren.

[Alex (Gast)]

"Tieze Schenk" habe ich nicht

[holger (Gast)]

>PWM-Signal soll Frequenzumrichter steuern.

So, so. Von nichts ne Ahnung aber Frequenzumrichter steuern.

> Der Tifpass soll schnell reagieren.

Wie schnell?

[Tobias P. (hubertus)]

Hab meinen PC schon abgeschaltet. Daher kurz n Foto :-)
es reicht dass man die Gleichungen lesen kann.

Für die Koeffizienten a1 und b1 kann man folgende Werte probieren:

a1=1.2872 b1=0.4142 (kritisch gedämpft)
a1=1.3617 b1=0.6180 (Bessel)
a1=1.4142 b1=1.000 (Butterworth)
a1=1.0650 b1=1.9305 (Tschebyscheff)

Bessel wird wahrscheinlich ned so toll sein; ich würd die 1. Variante 
ausprobieren.

[Tobias P. (hubertus)]

Achja: Bildbeschriftung ist falsch, ich weiss. War wohl geistig 
umnachtet als ich das hingeschrieben habe :-)
 Die Gleichungen stimmen aber.

[Helmut L. (helmi1)]

Tobias Plüss schrieb:
> Die Gleichungen stimmen aber.

Aber die Schaltung nicht. Deine Schaltung invertiert das Signal sein 
Sallen-Key Tiefpass aber nicht.

[Helmut S. (helmuts)]

> PWM-Frequenz beträgt 15625Hz.
Das hilft nicht.

Du musst als erstes die Grenzfrequenz deines Tiefpasses festlegen.

[Tobias P. (hubertus)]

ups ja. Aber könnte man ggf. mit einem Invertierer noch beheben. Man hat 
ja sowieso so gut wie immer 2 Opamps in einem Gehäuse.

[Helmut L. (helmi1)]

Tobias Plüss schrieb:
> Aber könnte man ggf. mit einem Invertierer noch beheben.

Nicht gut, dann brauchst du eine negative Betriebsspannung, Sallen-Key 
kommt mit einer aus.

[ch_f19 (Gast)]

Es wäre schon wichtig zu wissen welche Grenzfrequenz das System haben 
soll, die PWM-Frequenz brauchst du zwar auch, wichtig ist jedoch welche 
Grenzfrequenz dein Nutzsignal haben soll. Die muss weit genug von der 
PWM-Frequenz weg sein. Am ehesten kommen hierfür wohl die 
Butterworth-Koeffizienten zum Zuge, da diese Auslegung nicht die 
Amplitude verfälschen (wie Tschebyscheff) oder eine mäßige 
Anfangsdämpfung aufweisen (wie Bessel).
Ein bisschen mehr muss man sich schon mit der Materie auseinander 
setzen, zumindest wenn mal halbweges verstehen will was dort vor sich 
geht.

@Tobias
Das ist doch ne völlig andere Filtertopologie, und damit auch andere 
Formeln.

Die Formeln für die Salen-Key-Topologie und zweiter Ordnung lauten:

C1 muss gewählt werden
wg ist die Grenzkreisfrequenz = 2* PI * fg

R1 = R2 = (2 * b) / (a  wg  C1)

C2 = (a² * C1) / (4 * b)

a und b sind die Koeffizienten von Butterworth/Bessel/Gauß/usw.