Wir sind in der Schule am Thema Filter angelangt und ich hätte dazu einmal eine Frage. Die meisten Filter Tschebycheff, Butterworth etc. werden ja grösstensteils passiv aufgebaut. (Siehe Bild). Zumindest kenne ich bisweilen nur die, die wir durchgenommen haben im Unterricht. Wenn die Filter so gebaut werden wie im Bild, geht mir die Frage nicht aus dem Kopf, wie es denn ist, wenn man zB grosse Signale filter muss wie zB einen Sägezahn mit 150V Amplitude und einer Frequenz von sagen wir 1kHz. Da wäre so ein Filter meiner Ansicht nach sehr unpraktisch meine ich. Ich nehme an, dass man diese Art von Filtern im Kleinsignalbereich hauptsächlich anwendet und nur dann wenn die Frequenzen auch hoch genug sind, da sonst die Bauteile auch grösser werden müssten. Wie würde man grosse Signale >=150V und kleine Frequenzen <=1kHz grosse Signale >=150V und kleine Frequenzen >1kHz filtern?
Jörg schrieb: > Die meisten Filter Tschebycheff, Butterworth etc. werden ja > grösstensteils passiv aufgebaut. (Siehe Bild). Bild? Auch die Aussage, dass Filter größtenteils passiv aufgebaut werden, stimmt so nicht generell. Im HF-Bereich wird man sie sicher sehr häufig passiv finden, während z.b. im Audiobereich kaum jemand ein Filter passiv aufbaut, falls es über RC-Glieder hinausgeht. Da das Bild fehlt, kann ich deine weitere Frage nicht ganz nachvollziehen. Aber grundsätzlich sind für hohe Spannungen genauso passive Filter anwendbar, nur muss man halt die Bauelemente entsprechend auslegen. Die "großen Signale" existieren ja nicht von 'Geburt' an. Irgendwas erzeugt die Signale zunächst im kleinen Spannungsbereich und dann werden sie durch Verstärker auf größere Spannung gebracht. Filtern würde ich dann eben vor der letzten Verstärkung.
HildeK schrieb: > Aber grundsätzlich sind für hohe Spannungen genauso > passive Filter anwendbar, nur muss man halt die Bauelemente entsprechend > auslegen. Dem hinzu ist nix zu fügen.
Stichwort: TFH (Trägerfrequenz Übertragung über Hochspannungsleitungen) Das Aufmodulieren geschieht noch auf der Niederspannungsseite, eingekoppelt wird mit spez. Übertragern. Wenn aber Netze gekoppelt werden und die beiden Netzbetreiber verwenden gleiche Frequenzen/Codes, dann muss auf der HS-Seite gefiltert werden. Mit einem MKS und einem 741 geht das nicht mehr, da musst Du schon schweren deutschen Maschinenbau mit Spulen mit nehmen. In diesen Fällen genügen zwar PI-oder T-Schaltungen, die Filtercharakteristiken liessen sich aber genauso aufbauen. Jürgen
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HildeK schrieb: > Jörg schrieb: >> Die meisten Filter Tschebycheff, Butterworth etc. werden ja >> grösstensteils passiv aufgebaut. (Siehe Bild). > > Bild? > Auch die Aussage, dass Filter größtenteils passiv aufgebaut werden, > stimmt so nicht generell. Im HF-Bereich wird man sie sicher sehr häufig > passiv finden, während z.b. im Audiobereich kaum jemand ein Filter > passiv aufbaut, falls es über RC-Glieder hinausgeht. > > Da das Bild fehlt, kann ich deine weitere Frage nicht ganz > nachvollziehen. Aber grundsätzlich sind für hohe Spannungen genauso > passive Filter anwendbar, nur muss man halt die Bauelemente entsprechend > auslegen. > > Die "großen Signale" existieren ja nicht von 'Geburt' an. Irgendwas > erzeugt die Signale zunächst im kleinen Spannungsbereich und dann werden > sie durch Verstärker auf größere Spannung gebracht. Filtern würde ich > dann eben vor der letzten Verstärkung. Hier noch das vergessene Bild Ich reiche hiermit noch das Bild nach. Ist leider vergessen gegangen. In Bezug auf hohe Spannungen nehme ich an, du meinst hier die Spannungs- aber auch die Stromfestigkeit der Bauteile. OK. Wir haben schon einige einfache Verstärkerschaltungen designt und berechnet, aber ist es nicht auch aufwändiger, von kleinen Signalen auszugehen, alle Arbeiten die notwendig sind (zB filtern) dort macht und später verstärkt? Wir haben in der Schule auch ein paar Schaltungen zur Verstärkung von Signalen gebaut. Jedoch benutzten wir aber nur Betriebsspannung von 3.3V und 5V, vielleicht einmal auch 24V, aber meistens 3.3V und 5V. Mit den meisten Verstärkerschaltungen mit diesen Kleinspannungen 3.3 und 5V hatten wir so ca. Verstärkungsfaktor 4-5 erreicht. Mit OPVs sogar mehr. Meistens haben aber auch die Quellen, die diese Signale (Dreick, Sägezahn) erzeugen 3.3 oder 5V, nehme ich an. In diesem Bereich funktionieren solche Filter ja ziemlich gut, auch passive. Was sind es jetzt aber für Verstärker, die solche Kleinsignale auf ca. 150 bis 200V bringen? Mit OPVs ist man ja beschränkt oder, vor allem was den Strom anbelangt? Ok, das waren nun viele Fragen auf einmal. Bis dann
Jörg schrieb: > Was sind es jetzt aber für Verstärker, die solche Kleinsignale auf ca. > 150 bis 200V bringen? Mit OPVs ist man ja beschränkt oder, vor allem was > den Strom anbelangt? Es geht alles. https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Texas%20Instruments%20PDFs/LME49830.pdf Bei APEX geht es erst bei 150 V hoch und über 1000 V. Noch Fragen? https://www.apexanalog.com/products/matrix_high-voltage.html mfg klaus
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Jörg schrieb: > Was sind es jetzt aber für Verstärker, die solche Kleinsignale auf ca. > 150 bis 200V bringen? Von welchem Frequenzbereich redest du jetzt? Für den Audiobereich wären das Audioverstärker. Im professionellen Bereich PA-Verstärker. Es macht überhaupt keinen Sinn erst zu verstärken und dann die großen Ströme und Spannungen filtern zu wollen. Man filtert erst und verstärkt dann. Wenn du mehr über aktive Filterschaltungen wissen möchtest lese dir mal die entsprechenden Kapitel in den gängigen Elektronik Standardwerken durch. "art of electronics" von Horowitz, Hill "Halbleiter Schaltungstechnik" von Tietze, Schenk Da gibts ältere Ausgaben z.T als PDF kostenlos.
Udo S. schrieb: > "Halbleiter Schaltungstechnik" von Tietze, Schenk > > Da gibts ältere Ausgaben z.T als PDF kostenlos. @Jörg, Hier kannst Du Auflage 11 kostenlos herunterladen. https://epdf.pub/halbleiter-schaltungstechnik-11-auflage.html Für Dich könnte LTspice etwas sein. Schau Dir zuvor das Tutorial an. LTspice download: https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html Ein sehr gutes Tutorial zu LTspice: http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html Linear Technologies hat nun die verbesserte Version LTSpice XVII in der Homepage. Dafür habe ich das Tutorial Band 1 komplett neu geschrieben (18.02.2020) mfg Klaus
Udo S. schrieb: > Es macht überhaupt keinen Sinn erst zu verstärken und dann die großen > Ströme und Spannungen filtern zu wollen. > Man filtert erst und verstärkt dann. Das ist nicht so ganz richtig. Wenn deine Endstufe wieder nichtlineare Verzerrungen dem Signal hinzufuegt (Senderendstufe) dann muss man dahinter wieder filtern. Senderendstufen werden meistens im Bereich des besten Wirkungsgrad betrieben und nicht wo die geringste Verzerrung auftritt. Dazu braucht es dann schon etwas robustere Filter (Klempnertechnik).
Klaus R. schrieb: > Für Dich könnte LTspice etwas sein. Ist auf jeden Fall nützlich, aber wenn man spezielle Kennlinien von Filtern höherer Ordnung erreichen will, muss man rechnen. Da diese Rechnerei nicht mehr trivial ist wurde zumindest im Tietze Schenk das schon mal durchgerechnet und man hat (soweit ich mich erinnere) in tabellarischer Form zumindest Zwischenergebnissätze mit denen man sich Aktive OP Filterschaltungen bis 10. Ordnung erstellen kann. Mit Spice kann man dann bestimmt wunderbar prüfen wie stark sich Bauteiletoleranzen auf die Filterkurve auswirken.
Helmut L. schrieb: > Das ist nicht so ganz richtig. Wenn deine Endstufe wieder nichtlineare > Verzerrungen dem Signal hinzufuegt (Senderendstufe) dann muss man > dahinter wieder filtern. Das ist aber jetzt eher Expertenwissen in der HF Leistungselektronik. Ich glaube der TO ist davon noch ein Stück weg und es ging ihm eher um universelle Filter höherer Ordnung mit "Standard"-Kennlinien: Jörg schrieb: > Tschebycheff, Butterworth etc. Nachtrag: Filtert man dann wirklich "hinter" der Endstufe? Warum gleicht man nicht vorher die Unlinearität aus?
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Udo S. schrieb: > Filtert man dann wirklich "hinter" der Endstufe? Warum gleicht > man nicht vorher die Unlinearität aus? Die Nichtlinearität(en) im Verstärker erzeugen Oberwellen, welche dann weggefiltert werden. Die sind vor dem Verstärker noch nicht da, können also noch nicht weggefiltert werden.
Markus E. schrieb: > Die Nichtlinearität(en) im Verstärker erzeugen Oberwellen, welche dann > weggefiltert werden. Die sind vor dem Verstärker noch nicht da, können > also noch nicht weggefiltert werden. Ok, das ist ganz klar, das ist ja analog wie bei einem Class D Verstärker. Das war meiner Meinung nach aber nicht die Frage des TOs.
Es gibt auch Filter und Kompensationsnetzwerke in der Energietechnik sowie Filter für Rundfunksender für z.B. 500 kW. https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4ngstwellensender_Grimeton Mfg
HildeK schrieb: ... > Auch die Aussage, dass Filter größtenteils passiv aufgebaut werden, > stimmt so nicht generell. Im HF-Bereich wird man sie sicher sehr häufig > passiv finden, während z.b. im Audiobereich kaum jemand ein Filter > passiv aufbaut, falls es über RC-Glieder hinausgeht. Ahm..... Wie würde man denn die Weiche in der (passiven, durchaus potenten) Lautsprecherbox bezeichenen? Passive Filter für Leistung baut man gerne ohne die Verluste bringenden Rs und das L bedeutet viel teures Kupfer ...
Henrik V. schrieb: > Ahm..... Wie würde man denn die Weiche in der (passiven, durchaus > potenten) Lautsprecherbox bezeichenen? Als Ausnahme 😀. Eine Klangregelung, auch ein Filter im Audiobereich, wird man so kaum bauen. Und inzwischen sind viele Systeme aktiv und haben die Weiche vor den getrennten Endverstärkern.
Markus E. schrieb: > Udo S. schrieb: >> Filtert man dann wirklich "hinter" der Endstufe? Warum gleicht >> man nicht vorher die Unlinearität aus? > > Die Nichtlinearität(en) im Verstärker erzeugen Oberwellen, welche dann > weggefiltert werden. Die sind vor dem Verstärker noch nicht da, können > also noch nicht weggefiltert werden. Doch, das geht bis zu einem gewissen Grad. Schau dich mal nach dem Begriff "predistortion" um. Der Einsatz reduziert den Filteraufwand nach dem PA.
Jörg schrieb: > Die meisten Filter Tschebycheff, Butterworth etc. werden ja > grösstensteils passiv aufgebaut. (Siehe Bild). 1. Welches Bild? 2. Nein, das ist natürlich nicht so. Schon deshalb, weil "passiv" effektiv recht bald endet, nämlich so spätestens etwa bei dritter oder maximal vierter Ordnung. > Wenn die Filter so gebaut werden wie im Bild, geht mir die Frage nicht > aus dem Kopf, wie es denn ist, wenn man zB grosse Signale filter muss > wie zB einen Sägezahn mit 150V Amplitude und einer Frequenz von sagen > wir 1kHz. Die konkrete Implementierung von Filtern ist ein völlig anderes Problem, das hat verhältnismäßig wenig mit der Filtercharakteristik zu tun. Die verwendeten Bauelemente müssen halt die Spannungen/Ströme abkonnen, die an ihnen (oder durch sie) auftreten. Das allerdings ist bei aktiven Filtern auch nicht viel anders...
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