Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RC-Bandpass dimensionieren


von Michael M. (michael456)


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Hallo!

Ich habe folgenden Beitrag zur Berechnung eines Bandpasses gefunden:
https://elektroniktutor.de/analogtechnik/wien.html

Die Formeln und die Vorgnagsweise verstehe ich soweit. Das was mir noch 
nicht klar ist, ist wie man schlussendlich die Bauteilwerte ermittelt. 
Denn in der Gleichung habe ich ja insgesamt 4 Unbekannte (R1, R2, C1, 
C2).

Ich hoffe es kann mir jemand helfen!

LG

von GEKU (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Denn in der Gleichung habe ich ja insgesamt 4 Unbekannte (R1, R2, C1,
> C2).

R1 = R2 => R
C1 = C2 => C

Somit bleiben in der Gleichung 3  nur zwei Unbekannte übrig.

Wählt man C, dann bleibt R als Unbekannte übrig.

Ua/Ue kann mann auf 3dB (0,7) festlegen.

von Michael M. (michael456)


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Super Danke!

Wenn ich eine Frequenz gegeben habe zb. 10kHz rechne ich w(omega) mit 
2*pi*f.

Und wie mache ich das, wenn ein Frequenzbereich gegeben ist, zb. 
10kHz-100kHz?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,


GEKU schrieb:
> Ua/Ue kann mann auf 3dB (0,7) festlegen.

Damit liegt man zwar oft richtig, aber nicht immer. Hier ist so ein 
Fall. Das Dingens daempft immer mehr als 3dB.

Bei den Berechnungen hat man immer noch einen Freiheitsgrad, d.h. man 
kann bei gegebener "Resonanz"freqenz entweder C oder R frei waehlen. Das 
kann man nutzen, um irgendwelchen Randbedingungen gerecht zu werden, wie 
z.b. Innenwiderstaende von Aus/Eingaengen, guenstige Bauteilwerte, etc.

Gruss
WK

von GEKU (Gast)


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GEKU schrieb:
> mann

natürlich man

fg2 - fg1 ist die Bandbreite mit 3dB Spannungseinbruch.

Das Verhältnis  von R und C bestimmt die Eingangs und Ausgangsimpedanz.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Michael M. schrieb:
> Und wie mache ich das, wenn ein Frequenzbereich gegeben ist, zb.
> 10kHz-100kHz?

Soll das Ding abstimmbar sein, oder willst du ein festes Bandfilter, was 
das Frequenzband 10..100kHz durchlaesst?

Gruss
WK

von GEKU (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Das Dingens daempft immer mehr als 3dB.

Das ist schon richtig, aber trifft auf die Mittenfrequenz f0 zu. Für fg1 
und fg2 bezogen auf f0 sind es 3dB. Siehe 
https://elektroniktutor.de/analogtechnik/wien.html Diagramm Vu/dB

von Michael M. (michael456)


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Dergute W. schrieb:

> Soll das Ding abstimmbar sein, oder willst du ein festes Bandfilter, was
> das Frequenzband 10..100kHz durchlaesst?

Soll ein Frequenzband von 10kHz...100kHz durchlassen.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Michael M. schrieb:
> Soll ein Frequenzband von 10kHz...100kHz durchlassen.

Die Mittenfrequenz eines Bandpasses ist das geometrische Mittel aus den 
beiden Bandgrenzen, also bei dir 31.62kHz.
Ich merk' mal noch ganz allgemein an, dass so ein Bandpass nicht gerade 
besonders gut filtert. Wenn man tatsaechlich etwas steilere Flanken, 
geraderen Durchlass, etc. braucht, faehrt man oft mit einer HP/TP 
Kombination besser.

Gruss
WK

von Joe F. (easylife)


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Michael M. schrieb:
> Soll ein Frequenzband von 10kHz...100kHz durchlassen.

Na, dann setze doch einfach  einen HP mit fc=10KHz und einen TP mit 
fc=100KHz hintereinander.

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michael456)


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Joe F. schrieb:
> Na, dann setze doch einfach  einen HP mit fc=10KHz und einen TP mit
> fc=100KHz hintereinander.

Vielleicht verstehe ich das jetzt falsch, aber ist das dann nicht ein 
Bandpass?

von GEKU (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Und wie mache ich das, wenn ein Frequenzbereich gegeben ist, zb.
> 10kHz-100kHz?

Ich würde fo  auf

setzen

Die Frage ist nur, ob die Flankensteilheit des Wien-Glieds passt.

Wenn nein, bleibt nur die Kaskadierung von Hoch- und Tiefpass übrig.
Siehe https://www.changpuak.ch/electronics Kapitel Filter Designer.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Michael M. schrieb:
> Vielleicht verstehe ich das jetzt falsch, aber ist das dann nicht ein
> Bandpass?

Bei dem simplen RC/Wien Beispiel ist das so. Aber allgemein (so mit 
Approximation der Uebertragungsfunktion nach bestimmten 
Geschmacksrichtungen) kann man Filter auch direkt als Bandpass 
entwerfen. Was aber in der Praxis oft mehr Probleme (Toleranzen, 
Rundungsfehler,etc.) macht, als getrennte HP/TP Kombi hintereinander.

Gruss
WK

von Joe F. (easylife)


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Michael M. schrieb:
> Joe F. schrieb:
>> Na, dann setze doch einfach  einen HP mit fc=10KHz und einen TP mit
>> fc=100KHz hintereinander.
>
> Vielleicht verstehe ich das jetzt falsch, aber ist das dann nicht ein
> Bandpass?

Äh, ja, und genau danach hattest du ja gefragt.
Vielleicht verstehe ich deine Frage ja nicht.

von Georg (Gast)


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GEKU schrieb:
> Die Frage ist nur, ob die Flankensteilheit des Wien-Glieds passt.

Wenn nicht muss man sich ev. mit solchen Sachen wie Butterworth oder 
Tschebyscheff befassen - Google bzw. Wikipedia hilft.

Georg

von GEKU (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Vielleicht verstehe ich das jetzt falsch, aber ist das dann nicht ein
> Bandpass?

Bei der Kaskadierung wird Dämpfungwerte multipliziert (lineare 
Darstellung) oder bei Werte in dB addiert (logarithmische Darstellung).

von Michael M. (michael456)


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Joe F. schrieb:

> Äh, ja, und genau danach hattest du ja gefragt.
> Vielleicht verstehe ich deine Frage ja nicht.

Ja, ich habe nach einem Bandpass gefragt aber ich kann doch bei einem 
Frequenzband wie im Bsp 10kHz...100kHz doch nicht einfach einen Tiefpass 
und Hochpass getrennt rechnen oder? Der erste Tiefpass beeinflusst ja 
den folgenden Hochpass.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Michael M. schrieb:
> aber ich kann doch bei einem
> Frequenzband wie im Bsp 10kHz...100kHz doch nicht einfach einen Tiefpass
> und Hochpass getrennt rechnen oder? Der erste Tiefpass beeinflusst ja
> den folgenden Hochpass.

2x Richtig erkannt.

Gruss
WK

von Joe F. (easylife)


Angehängte Dateien:

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Michael M. schrieb:
> Der erste Tiefpass beeinflusst ja
> den folgenden Hochpass.

Ja, ein wenig. Ich helfe mir da i.d.R. indem ich die Impedanz des ersten 
Filters niedriger mache als die des nachfolgenden Filters.

von Helmut S. (helmuts)


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Michael M. schrieb:
> Joe F. schrieb:
>
>> Äh, ja, und genau danach hattest du ja gefragt.
>> Vielleicht verstehe ich deine Frage ja nicht.
>
> Ja, ich habe nach einem Bandpass gefragt aber ich kann doch bei einem
> Frequenzband wie im Bsp 10kHz...100kHz doch nicht einfach einen Tiefpass
> und Hochpass getrennt rechnen oder? Der erste Tiefpass beeinflusst ja
> den folgenden Hochpass.

Wenn du das rein passiv nur mit Rs und Cs machen willst, dann mach doch 
den zweiten R 10 mal größer als den ersten R. Damit sind Hochpass und 
Tiefpass  zumnindest etwas entkoppelt.

Eingang--C1--o--(10R)--o---Ausgang
             R        C2
Masse----------------------Masse


Alternative

Eingang--R--o--C2--o---Ausgang
           C1    (10R)
Masse------------------Masse


Nachtrag: Zu spät. Ich sehe gerade, dass Joe das bereits im vorherigen 
Beitrag gemacht hat.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Helmut S. schrieb:
> Nachtrag: Zu spät. Ich sehe gerade, dass Joe das bereits im vorherigen
> Beitrag gemacht hat.

Die gleiche Idee 2x genannt muss eine gute Idee sein ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Joe F. schrieb:

> Na, dann setze doch einfach  einen HP mit fc=10KHz und einen TP mit
> fc=100KHz hintereinander.

Die beiden Pässe müssen aber voneinander entkoppelt werden, d.h.
dazwischen gehört ein OPV. Ein echter Bandpass für einen derart
grossen Durchlassbereich wird Probleme machen, z.B. Welligkeit
im Durchlassbereich.

von GEKU (Gast)


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Wenn TP und HP durch OPV entkoppelt sind, welche Reihenfolge würdet ihr 
empfehlen?

von Joe F. (easylife)


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Egal.

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