Eines gleich an erster Stelle, es soll hier NICHT um Audiophoole Musikverbiegung gehen. Ich habe eine Idee für ein Retro-Messgerät (Frequenzzeiger) in Röhrentechnik. Dazu bräuchte ich ein Paar aus Hoch- und Tiefpaß 2. Ordnung um 1kHz, Güte 0,7 Meine Frage wäre wie man das vernünftig mit jeweils einem einzelnem Röhrensystem pro Zweig lösen könnte, z.B. mit je einer halben ECC83. (niederohmige Quelle und hochohmiger Abschluß wären vorhanden) Die näherliegende Variante wäre ein Sallen-Key-Filter, siehe z.B. https://www.ti.com/lit/an/sloa024b/sloa024b.pdf für mehr Mathematik und http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiLowkeisan.htm für einen Online-Rechner zur schnellen Dimensionierung. Mit einer ECC83 als Kathodenfolger käme ich auf eine innere "Verstärkung" von ca. 0,95 also etwas weniger als ein OpAmp als Idealer Spannungsfolger. Ich stecke leider fest darin wie ich die Formeln umstellen müßte um Verhältnisse zwischen den Kondensatoren und Widerständen damit neu zu berechnen. Die andere Variante wäre ein Multiple-Feedback-Filter, da gibt es ebenfalls einen schönen Online-Rechner dazu http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPtazyuLowkeisan.htm Hier käme ich mit einer halben ECC83 auf eine nutzbare Spannungsverstärkung von ungefähr 50, was auch wieder erheblich weniger als ein idealer OpAmp wäre. Könnt ihr abschätzen wie schlimm die Filter jeweils darauf reagieren daß ein einzelnes Röhrensystem mit begrenzter Verstärkung kein idealer OpAmp ist? Oder ganz andere Ideen um die Filterfunktion zu verwirklichen?
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A-Freak schrieb: > > Könnt ihr abschätzen wie schlimm die Filter jeweils darauf reagieren daß > ein einzelnes Röhrensystem mit begrenzter Verstärkung kein idealer OpAmp > ist? > Nimmst du LTspice und simulierst die Schaltung mit einer Triode einer ECC83. LTspice-Modelle für die Triode gibt es wie Sand am Meer und Modelle für Widerstände sowie Kondensatoren sind in LTspice eh vorhanden. Beachte, dass die Parameter von Elektronenröhren weitreichende Toleranzen haben (können). Gruß Old
A-Freak schrieb: > Mit einer ECC83 als Kathodenfolger käme ich auf eine innere > "Verstärkung" von ca. 0,95 Das liegt am Durchgriff. Verwende eine Pentode oder eine Cascode, mit der ECC88, als Katodenfolger.
Danke, Simulieren könnte ich das schon, aber dann einfach Werte zu verändern und sehen was heraus kommt ist nicht meine Art Ich suche etwas grundlegenderes Verständnis Mir geht es ehr um Fragen wie sich jetzt beide Filtertopologien grundsätzlich verhalten, welche in so einem Fall aus welchen Gründen besser paßt, oder Faustregeln daß z.B. die leerlaufverstärkung bei MFB jetzt größer 100*Q sein müßte oder sowas in der Art
Filter baut man vorzugsweise mit OPVs auf, z.B. mit dem K2-W: http://www.philbrickarchive.org/k2-w_refurbished.pdf
> Mir geht es ehr um Fragen wie sich jetzt beide Filtertopologien > grundsätzlich verhalten, welche in so einem Fall aus welchen Gründen > besser paßt, Solche Infos über filter hab ich auch schon mal gesucht. Das Wissen was über die üblichen Bücher oder App Notes hinausgeht ist schwierig zu finden. Ist Firmenintern oder in den Klöpfen von einzelnen Leuten die nicht unbedingt Lust haben in der Rente ein Buch zu schreiben. Das einzige was ich beisteuern kann: Sallen-Key Tiefpassfilter neigen dazu bei hohen Frequenzen wieder durchlässig zu werden wenn der Verstärker in seiner Verstärkung nachlässt (weil die passiven Elemente dann das Signal durch lassen). Multiple-Feedback hat das Problem nicht bzw. weniger. Und es ist eine gute Idee einen hochpoligen Filter aus Elementen 2.Ordnung zu bauen die man hintereinander schaltet. In der Simulation kann man sich die Verstärkung auf jeder Zwischenstufe anschauen. Wenn das Signal zu hoch wird (Clipping) bevor es in einer späteren Stufe wieder weg gedämpft wird, dann die Stufen in einer anderen Reihenfolge anordnen.
> Filter baut man vorzugsweise mit OPVs auf, z.B. mit dem K2-W:
OPVs sind gut, aber in diesem Fall hier kann man auch mit einzelnen
Verstärkerstufen arbeiten. Kathodenfolger für Sallen-Key und
Kathodenschaltung für Multiple-Feedback.
A-Freak schrieb: > Könnt ihr abschätzen wie schlimm die Filter jeweils darauf reagieren daß > ein einzelnes Röhrensystem Hallo, Du gehst von Ansätzen aus, die für Schaltungen mit Operationsverstärkern gedacht sind. Operationsverstärker haben am Ausgang üblicherweise nahe 0 Ohm Ausgangswiderstand. Sobald rückgekoppelt wird, wie bei "multiple feedback" üblich, wird von diesen 0 Ohm ausgegangen. In den Röhrenschaltungen sind die Ausgangswiderstände etwas höher, so daß man eher Literatur aus dem Röhrenzeitalter zu Rate ziehen sollte. mfg
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A-Freak schrieb: > Könnt ihr abschätzen wie schlimm die Filter jeweils darauf reagieren daß > ein einzelnes Röhrensystem mit begrenzter Verstärkung kein idealer OpAmp > ist? Wenn es geht, nimm einen MFB Filter. Sallen Key ist nur notwendig, wenn ein sehr hoher Eingangswidersand und nicht-invertierende Phase nötig sind. Ich habe dein Beispiel kurz mit einem Opamp mit Gain=50, BW=100kHz und Rout=500 in FilterSolution eingegeben. Das gibt dir einen ersten Anhaltspunkt, wie empfindlich die Schaltung auf nicht-ideale Opamps ist. Der Design-Widerstand ist in beiden Fällen 10k (*). Gruss, Udo (*) Wenn ich die Schaltung hochohmiger mit 100k simuliere, dann werden beide Schaltung etwas besser, der endliche Ausgangswiderstand des Opamps spielt dann nicht mehr eine so grosse Rolle, allerdings wird die Schaltung empfindlicher auf Störungen.
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Gegenüber (fast) idealen OPVs kommen bei Elektronenröhren ganz allgemein und Trioden im speziellen dann solche nicht ideale und störende/beeinflussende Effekte wie Steuergitter(anlauf)strom und Millerkapazität hinzu. Gruß Old
Meine Antwort bezieht sich ausschließlich auf Filter mit Operationsverstärkern. Eme allgemeine Antwort darauf, was die "beste" Filterstruktur ist, ist nicht möglich. Man muss immer einen Kompromiss zwischen - oft gegenläufigen - Eigenschaften finden, wobei es ganz besonders auf die Anforderungen ankommt: * Filter-Ordnung (Dämpfungsanforderungen) * Frequenzbereich * Abstimm-Forderungen * Toleranzempfindlichkeiten (aktiv und passiv). Zu den bereits genannten Strukturen 2. Ordung lässt sich sagen: * Sallen-Key-strukturen haben relativ geringe aktive Empfindlichkeiten (auf Nichtidealitäten der OP-Verstärker) und relativ hohe passiv-Empfindlichkeiten (auf Toleranzen von R und C); * Mehrfach- (Zweifach-) Gegenkopplungsstrukturen haben relativ hohe aktive und bessere passive Empfindlichkeutem * Den besten Kompromiss bei den Empfindlichkeiten bieten die GIC-basierten Strukturen (aktive L-Nachbildung bzw. FDNR-Topologie)
Schau mal hier http://www.hifi-forum.de/viewthread-111-5187.html#10, da geht es um Dein Thema. In dem Beitrag wird unter anderem auf eine Simulation mit LT-Spice verwiesen (http://bilder.hifi-forum.de/max/861712/klangverbieger_680278.jpg), vielleicht bringt Dich das ja weiter. Evtl. wäre auch das Buch "abc der Niederfrequenztechnik" von Klaus K. Streng was für Dich. Ich habe gerade mal in meinem Exemplar (Auflage von 1969) nachgeschaut, da wird dieses Thema im Kapitel 9.4 behandelt. Dort gibt es auch ein praktische Beispiel mit Röhren (ECC82, Flankensteilheit 20dB/Oktave). Das Buch ist noch antiquarisch erhältlich (https://www.eurobuch.com/buch/nr/5fbeb93f92e664a85121e74079e48e54.html), Prteis um die 12€. Wenn Du auf diesem Gebiet noch mit Röhren unterwegs bist, kann ich Dir dieses Buch empfehlen und bei ca. 12€ macht man da auch nicht viel verkehrt.
Zum praxisnahen Simulieren findet man dann dort https://www.dropbox.com/s/358915gpxfvo2nb/12AX7.TSr4.txt?dl=0 ein LTspice-Modell der ECC83/12AX7 Triode, was auch den Gitterstrom berücksichtigt. Gruß Old
Ein bißchen verspätet meinen Dank @Zeno: Im Prinzip wollte ich es ungefähr so machen, allerdings habe ich heute aufgegeben. Die tatsächliche Filterfunktion zu simulieren ist das eine, bekomme ich gut genug hin. Die gewünschte Funktion unter den Umständen einer Röhre als sehr nicht-idealen OpAmp vorauszuberechnen geht weit über meine Fähigkeiten hinaus. Vielelicht wickel ich doch besser eine Spule mit 2 bis 3H
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