Active Bandpass filter bode plot

Geachte bezoeker van het forum,
ik loop vast met een signals assignment van een practicum dat ik moet uitwerken in Wolfram mathematica. Nou is het in mathematica invullen niet het probleem, maar het verkrijgen van de magnitude en de phase.
http://www.learningaboutelectronics.com/images/Active-inverting-op-amp-bandpass-filter.png
De bandpass filter ziet er zo uit, de waardes zijn:
R1=2,2 Kilo Ohm
R2=22 Kilo Ohm
C1=0,22 µF
C2= 1 nF

Tijdens het practicum zijn meerdere meetgegevens verkregen. Zo is de Frequentie, de bijbehorende voltage en de bijbehorende T0 allemaal gemeten.
Het is de bedoeling dat ik voor de vraag een bode plot maak van de magnitude (Y-as) uitgezet tegen de frequentie (X-as) en de Phase (Y-as) uitgezet tegen de frequentie (X-as).

Zelf dacht ik gebruikt te maken (Voor de magnitude) van de lengte berekening van een low-pass en een high-pass filter. Dit komt alleen in verreweg niet bij een logisch antwoord. Ik heb ook geprobeerd om de 20*log10 functie te gebruiken. Ik weet hierbij alleen niet wat ik tussen de log zou moeten zetten
Voor de Phase had ik in gedachten de ArcTangens functie te gebruiken. Alleen kom ik dan wederom weer in de knoop wat er in de ArcTangens functie moet komen.

Zou iemand mij hiermee kunnen helpen?
Ik hoop dat ik voldoende informatie heb verstreken.
Mvg Thijs

(Ik volg geen electronica gerelateerde opleiding. Mijn niveau hiervoor is helaas niet zo hoog.)

Je kunt even spieken door een simulatie met (gratis) LTSpice te doen. Laat het maar even weten als het niet lukt.

[Bericht gewijzigd door Hoeben op vrijdag 30 maart 2018 23:38:19 (24%)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik begrijp de vraag niet.
Je moet een bodeplot maken; daarvoor heb je, per frequentie, de amplitude en de fase nodig. Maar die heb je immers al gemeten? Je hoeft ze alleen nog in een grafiek uit te zetten.

Je kunt natuurlijk ook de waarden rechtstreeks uit het theoretische schema berekenen, maar dan begrijp ik niet waarvoor de metingen waren.
Als je trouwens geen elektronica-opleiding volgt, is het kunnen berekenen van de doorlaat onbelangrijk, en daarom geen eis.

Ik denk daarom dat deze opgave zuiver om het kunnen plotten van meetwaarden gaat.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 31 maart 2018 13:51:00 schreef Frederick E. Terman:
Ik begrijp de vraag niet.
Je moet een bodeplot maken; daarvoor heb je, per frequentie, de amplitude en de fase nodig. Maar die heb je immers al gemeten? Je hoeft ze alleen nog in een grafiek uit te zetten.

Je kunt natuurlijk ook de waarden rechtstreeks uit het theoretische schema berekenen, maar dan begrijp ik niet waarvoor de metingen waren.
Als je trouwens geen elektronica-opleiding volgt, is het kunnen berekenen van de doorlaat onbelangrijk, en daarom geen eis.

Ik denk daarom dat deze opgave zuiver om het kunnen plotten van meetwaarden gaat.

Mijn excuses als ik mijn vraag niet duidelijk kan overbrengen.
Het doel is om 2 bode plots te maken.
1- van de magnitude (waardes in dB op Y-as) tegen de frequency.
2- van de Phase (de waardes in graden) tegen de frequency.

Ik heb deze opdracht ook uitgevoerd op een low pass filter. Toen is het mij (denk ik) gelukt om door middel van de frequency en de breakfrequency de magnitude uit te rekenen voor meerdere frequency waardes.
Nu is het de bedoeling om voor deze opdracht nogmaals een bodeplot te maken van de magnitude en de phase. Ik mis alleen net de laatste berekening die beide te kunnen berekenen.
Ik hoop dat het door mijn uitleg iets duidelijker is geworden.
Mvg,
Thijs

Ik begrijp niet helemaal wat je met magnetude's bedoelt, maar als je de versterking hiermee bedoelt zul je enige kennis van complex rekenen moeten hebben.
De versterking is gelijk aan -Z2/Z1. Hierbij is Z1 de serieschakeling van R1 en C1 en Z2 R2 en C2 parallel. Als je dit uitwerkt krijg je een reëel deel en een imaginair deel. Hieruit kun je de fase halen. De versterking reken je uit door de wortel van het reële deel in het kwartdraad plus het kwartdraad van het imaginaire deel.
Douwe

Het bezit van de zaak is het eind van vermaak.
Frederick E. Terman

Honourable Member

En als het werkelijk om de berekening gaat, moet je ook nog weten waaróm A= −Z2/Z1. Je zou dan dus moeten begrijpen en uitleggen wat een opamp doet.

Je zegt dat de opleiding niet elektronica-gerelateerd is. Ik verbaas me er daarom over dat je..

  • de werking van een opamp
  • de versterking (A) van een algemene opamp-schakeling
  • complexe impedantieberekeningen
  • decibelformules

..allemaal moet beheersen.
Is het niet eerder zo, dat je de gemeten waarden in een grafiek (bodeplot) moet zetten?
Zo niet, waarom moest er dan gemeten worden?

Ik kan je de formule voor A 'cadeau doen', maar dat zou je niet helpen denk ik. Voor de plot heb je de formule niet nodig, en voor de afleiding zou je er niets aan hebben.
Wil je het toch proberen: dit moet er ongeveer uitkomen:

Heb je deze afleiding klaar, dan kun je verder door hiervan de absolute waarde te nemen en de fasehoek.
Maar - die moeten dus gelijk zijn aan de waarden die je al hebt gemeten.

--
Ik zie inmiddels waar je 'wijsheid' over de berekeningen vandaan komt. Mag ik je aanraden dit soort websites NIET te gebruiken? Daar komen alleen maar ongelukken van.
Dit soort dingen is nu precies de reden dat boeken geld kosten, en het web gratis is: het boek klopt meestal redelijk, maar van de 'informatie' op dergelijke sites moet je niet veel verwachten.
De daar gegeven berekening en redenatie kun je alleen gebruiken als GROVE benadering en ALLEEN als de laag- en hoogdoorlaatfrequenties VER uit elkaar liggen.

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op zaterdag 31 maart 2018 18:46:48 (23%)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org