GBP fpr 300kHz Sallen Key Bessel

[Horst B. (Gast)]

Habe einen fc = 300kHz 9. ordung sallen Key Tiefpassfilter. Was für ein 
GBP ist dabei für einen Operationsverstärker zu wählen. Reichen 14 MHz 
aus?

[HildeK (Gast)]

Horst B. schrieb:
> Reichen 14 MHz aus?

Eher nicht :-).

Ich habe dir mal einen Screenshot angehängt von TI Filter Pro, ein 
Progrämmchen, das ich schon länger auf dem PC habe.
Demnach könnte man den ersten OPA noch mit 1MHz durchgehen lassen, die 
anderen liegen höher und der letzte soll demnach über 700MHz GBW haben 
müssen.
Lies dazu auch den Text in dem Fenster links oben.

[HildeK (Gast)]

HildeK schrieb:
> noch mit 1MHz durchgehen lassen
           ^^
Da fehlt eine 4!
... mit 14MHz durchgehen ...

[Klaus R. (klara)]

HildeK schrieb:
> Demnach könnte man den ersten OPA noch mit 1MHz durchgehen lassen, die
> anderen liegen höher und der letzte soll demnach über 700MHz GBW haben
> müssen.

Hier die Online-Version-
https://webench.ti.com/filter-design-tool/filter-type

Ganz so schlimm sieht es mit dem Online-Tool nicht aus. Je nach Stufe 
geht es mit der GBW bei ca. 28 MHz los und bis zu ca. 48 MHz. Das Tool 
schlägt den OPA2889 vor und bietet in einer Liste noch 18 andere 
Alternativen an. Es werden auch Aussagen zu den Komponnenten gemacht. 
Widerstandstoleranz 1%, Kapazitätstoleranz 2%.

So sieht es in der analogen Welt aus.

Der Filtertyp ist Bessel und wird mit Single Pole und Sallen-Key 
realisiert. Bessel hat das günstigste Phasenverhalten. Wenn es etwas 
holpriger sein darf, z.B. mit Chebyshev, dann reduziert sich ggf. die 
Filter Order und Anzahl der Stages. Die Welligkeit kann man dabei noch 
auswählen.

Jetzt hast Du etwas zum Testen. Der Abend ist gerettet.
mfg Klaus

[HildeK (Gast)]

Ok, das Bessel hatte ich tatsächlich überlesen.
Aber auch da sagte das alte FilterPro (2.0) noch was von GBW=160MHz für 
den vierten OPA.

[Burkhard (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> Je nach Stufe
> geht es mit der GBW bei ca. 28 MHz los und bis zu ca. 48 MHz.

Hmm, also bei mir sind es mit FilterPro 3.1 92 MHz in der 5. Stufe. 
Wobei das tatsächlich benötigte GBP auch von der gewünschten Verstärkung 
abhängt (vom TO nicht spezifiziert).

Dass die SK-Topologie für LP-Anwendungen ungünstig sein kann 
(Durchlässigkeit bei hohen Frequenzen) ist bekannt?

[Helmut S. (helmuts)]

Es gibt keine harte Grenze für das benötige GBW des Opamps. Es hängt 
einfach davon ab wieviel Fehler die Übertragungsfunktion haben darf.

Eine weitere Anforderung ergibt sich bei der slew rate. Die slew rate 
des Opamps muss auf jeden Fall deutlich größer sein als die des Signals 
in jeder Stufe der ganzen Kette.

[Burkhard (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Es gibt keine harte Grenze für das benötige GBW des Opamps.

Genau, die in FilterPro berechneten Werte sind auch nur als erster 
Anhaltspunkt gedacht. Grundlage ist wohl eine Formel:

   10 x Fc x Q

Also das Zehnfache der Grenzfrequenz multipliziert mit dem benötigten 
Gütefaktor, für die fünfte Filterstufe sind das 700kHz * 1.32. Der 
Faktor 10 wird manchmal in der Literatur als Daumenregel genannt.

[Burkhard (Gast)]

Burkhard schrieb:
> 10 x Fc x Q

Hab mich um einen Faktor 10 verhauen, muss heissen 100 x Fc x Q.

[Klaus R. (klara)]

Burkhard schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Je nach Stufe
>> geht es mit der GBW bei ca. 28 MHz los und bis zu ca. 48 MHz.
>
> Hmm, also bei mir sind es mit FilterPro 3.1 92 MHz in der 5. Stufe.

Es geht ja "nur" um einen Tiefpass für 300 kHz. Das kann ja nicht so 
schwierig sein. Wenn man dann sieht, einzelne Filterstufen sind dann 
doch etwas anspruchsvoller, dann nimmt man dies u.U. doch noch nicht 
ganz ernst. Eine Schaltung für 100 MHz zu entwerfen wird nicht jedem 
sofort gelingen.

Horst hat uns nicht gesagt wofür das Filter sein soll. Muß es die 9. 
Ordnung sein? Ich meine, jetzt da er mehr weiß, sollte die eigentliche 
Diskussion beginnen.
mfg Klaus