(PI) Filters, meetapparatuur etc., wie kan / wil eea uitleggen


blackdog

Golden Member

Hi,

Wat het filter betreft heb ik geen echte toevoegingen aan het gene wat Frederick E. Terman zegt.

Maar wat simpeler gezegt, bij het ontwerpen van zo'n filter heb je de keuze zowel de ingangs alsook de uitgangs impedantie te kiezen over een groot bereik.
Dan kan echter ook gepaard gaan met extra filter verliezen.

Het door de ontwerper gekozen/berekende filter, kan dus veel beter zijn dan zijn metingen aangeven.
Dat is niet zo vreemd, daar hij schijnbaar nooit heeft gehoord van aanstuur en afsluit impedanties die het filter heeft in zijn schakeling.
Hier zal je aan moeten voldoen, wil je niet een flink deel van je filter eigenschappen het raam uit gooien.

Verder zie ik niet in waarom er een "7th pass Chebychef low pass filter" gebruikt moet worden, om de harmonische zo sterk te onderdrukken.
Als je naar de opbouw kijkt van het apparaat, neem b.v. het eindtrapje, hoeveel THD zal deze hebben bij de 77,5kHz?
Dat zal dan rond 1% THD uit komen of zelfs hoger als ik de grafieken doortrek, deze vervormings cijfers stoppen namelijk bij ongeveer 20kHz in de datasheet.

Terug naar het filter, niet alleen door het niet goed defineren van de aanstuur en afsluit impedantie,
maar ook door de slechte kwaliteit van zijn gekozen spoelen met hun printopbouw is zijn filter belabbert.
De spoeltjes zo dicht bij elkaar, babbelen gezellig met elkaar. |:(

"Simpele amplitude metingen aan een LC filter"
Een plaatje over de frequentie opbouw van hier een 77,5kHz bloksignaal met 50% duty cycle.
Als eerste de meetopstelling, de HMO3004 scoop met daar onder de Hameg HMF2525 functie generator.
Een oplettende kijker ziet de fout die ik heb gemaakt in deze meetopstelling.
https://www.bramcam.nl/Diversen/DCF77-01.png

.
En dit is dan het goede plaatje waarbij de meetfout is opgelost en bij de bandbreedte van deze meting, zou de meetfout ook niet zien zijn.
Maar terug naar de metinge, de eerste paal is de 1e haronische op 77,5kHz en de andere grote palen zijn de oneven harmonischen, hier tot de 11e weergegeven.
Middenschaal zoals onder in het plaatje staat vermeld als "Center: 385kHz) is de 5e harmonische", de FFT staat op 20dB/Div en de 11e harmonische is in deze meetopset rond de -20dB
Dit is zonder filtering! weergegeven wordt de eigenschap van deze blokgolf uit de generator.
https://www.bramcam.nl/Diversen/DCF77-02.png

.
Dit is een meer breedbandig plaatje, de FFT begint links bij 77,5kHz en rechts stop hij bij ongeveer 45MHz.
Middenschaal is hier 20MHz.
Bij deze grotere bandbreedtes gaat ook de flankstijlheid van de generator en de bandbreedte van de scoop meespelen.
De scoop is hier nog niet het probleem, deze heeft een bandbreedte van 400MHZ.
Dit plaatje is voor de indruk van de harmonische energie/opbouw van een 50% Duty Cycle blokgolf.
https://www.bramcam.nl/Diversen/DCF77-03.png

.
Dit is een manier hoe je b.v. een amplitude meting kan doen aan een filter.
Uitgangspunt is een functie generator met een Ru van 50Ω, zou je een spectrum Analyzer hebben die 77,5kHz ook goed aankan,
dan is de tracking generator als deze er in zit, je "functie generator"
En dan nog een optie waar Frederick E. Terman het over had, dat is een breedbandige ruisgenerator,
deze zal wel een stabiele uitgangs impedantie moeten hebben en het signaal via de FFT op een scoop, ziet er dan anders uit.
https://www.bramcam.nl/Diversen/DCF77-04.png

.
Bij het meten van filters gaf ik al aan, dat je rekening zal moeten houden met de ingangs en uitgangs impedantie van het filter.
Is het filter ontworpen voor 50Ω, dan is het vrij makkelijk omdat je generator b.v. bijna altijd 50Ω als uitgangs impedantie heeft.
De meeste spectrum analysers zijn ook 50Ω, dus dat komt dan goed uit om het filter hirmee "af te sluiten".

Kijk je nu naar de twee andere mogelijkheden aan de rechter zijde van het schema, dan zie je daar ondermeer een mV meter staan.
Bij mij kan dat de Fluke 8920A zijn of de HP 3400A welke beide tot ruim 25MHz goed werken.
Deze twee meetinstrumenten hebben een 1Meg ingangs impedantie met rond de 30pF capaciteit (dit is weer zonder de meetkabel.)

De laatste optie is de scoop, welke "normaal" 1Meg met 10 tot 30pF als ingangs capaciteit heeft. (dat is natuurlijk zonder de meet kabel!)
De scoops die meer als 300MHz zijn, hebben meestal ook een 50Ω functie.

Wat doen de weerstanden R-A t/m R-D nu in de meetopstelling?
Helemaal niets, ze zijn niet aanwezich als het filter voor 50Ω ontworpen is en het apparaat dat het filter aanstuurd 50Ω is en
ook het apparaat dat op de uitgang van het filtr is aangesloten 50Ω als ingans impedantie heeft.

Is je filter nu b.v. voor 332Ω ontworpen zoals het filter dat je hieronder ziet.
Dan zal je de weerstanden R-A t/m/ R-D zo moeten aanpassen dat het filter aan beide einden 332Ω zit en
je meetapapratuur die je gebruikt ook de goede impedantie ziet.
Dus als je de weerstanden gebruikt ziet de genrator 50Ω, je ingang van het 332Ω filter ziet de goede impedantie en bij de uitgang is dat dan ook op die manier opgelost.
https://www.bramcam.nl/Diversen/DCF77-05.png

.
De aanpassings weerstanden geven wel een extra verzwakking, maar dat is niet zo van belang als je het filter aan het doormeten bent.

Ga je het filter, als je het goed doorgemeten hebt toepasen in je schakeling, dan moet het filter natuurlijk ook goed aangepast worden opgenomen in die schakeling!

Nu eerst even eten, dit kost namelijk aardig wat breinpower om dit hier te plaatsen, honger!!

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
bprosman

Golden Member

Bram,

Allereerst bedankt voor de moeite die je gestoken hebt om eea uit te leggen met een "praatplaatje".

Maar... zoals een ex manager van mij zou zeggen "I'm still confused but on a much higher level now" :-)

Het stukje over in- en uitgangsimpedantie snap ik , die wil je matchend hebben. In een ander deel van de schakeling komt dat ook ter sprake als de 4 Ohm uitgangsimpedantie van de TDA2006 aangepast moet worden aan de 50 Ohm an de uitgang, waar hij ook een PI filter voor gebruikt.

Maar even terug naar deze oscillator, het is een kristal oscillator met een HEF4060. Hoe bepaal je daar de uitgangsimpedantie van (ofwel de ingangsimpedantie van het filter dan neem ik aan ?).
De uitgangsimpedantie van de filter kan ik nog wel beredeneren, die neem je (neem ik aan) gelijk aan de ingangsimpedantie van de "Level shifter" :
http://endorphino.de/projects/electronics/timemanipulator/bilder/timem…

Dan nog even terug naar de opmerking :

Verder zie ik niet in waarom er een "7th pass Chebychef low pass filter" gebruikt moet worden, om de harmonische zo sterk te onderdrukken.

Is dat met een hamer een mug doodslaan ? Of heeft de ontwerper gedacht "dan is het tenminste goed onderdrukt?". Ik interpreteer Bram's opmerking namelijk als "overkill".

Nogmaals iedereen bedankt voor zijn/haar bijdrage geduld en inspanning.

Groetjes, (ook) Bram

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

Zoooo je draadje is gegroeid leuk :D ik had natuurlijk je link verwijzing weer eens niet gezien |:(
Vraag want ik heb oppervlakkig gelezen wat is de bedoeling van dit apparaat en wil je dat gaan bouwen :?

Maar goed dan je vraag..... in mijn eerste antwoord heb ik een aantal zaken kort en bondig aan misschien te kort als ik naar het antwoord van @Frederick E. Terman en @blackdog kijk maar je vraag was duidelijk.

de meetmethodes die zijn redelijk uitgelegd zoals ik al aangaf wordt eigenlijk maar een methode toegepast en dat is een Bode plot.
Er zijn wel metingen in het tijd domein mogelijk maar niet gebruikelijk.
Dus of een sweeper met een afstembare ontvanger/detector handmatig of automatisch of een ruisgenerator die een breedband spectrum genereert.

Beide hebben voor en nadelen zo is het niet mogelijk om met een sweeper en mee lopende ontvanger/detector een frequentie omzetter te meten de frequenties in/uit verschillen immers.
En de meting met de ruisgenerator kan de breedbandige ingang beschadigen.

Ik maak zelf gebruik van een laagfrequent anayzer dit is een zeer compleet apparaat NFA-1.
Maar soms gebruik ik de ruisgenerator dus beide zijn nuttige apparaten.

Zo'n laagfrequent Bode plotter is redelijk goed zelf te maken hiermee kan je ook voedingen meten eigenlijk de enige goede manier :D

Ik gaf al even aan dat er in een passief filter geen richtwerking aanwezig is immers het filter is opgebouwd uit componenten die de karakteristiek als richtwerking niet bezitten.
Dus er is qua transmissie geen in/uit maar...... het kan voorkomen dat een bouwdeel verschillende in/uitgang impedanties heeft.
Denk aan 50 Ω 75 Ω of zelfs 600 Ω dan zal je er voor moeten zorgen dat je meetinstrument dit aankan.
Een voorbeeld wordt gegeven door @blackdog let wel als je dit soort L-netwerken gebruik kijk je maar vanaf een kant in de juiste impedantie beter is het om een π netwerk te gebruiken !

Nu de laatste vraag over de HEF4069 dat is dan ook een fout die vrijwel altijd gemaakt wordt je kunt eigenlijk op de manier zoals in het schema aangegeven je digitale uitgang niet afsluiten !
De uitgang impedantie zwaait van hoog naar laag en zal ter alle tijden ringen veroorzaken 8)7
Een BFR of andere snelle transistor als niveau vertaler werkt prima en is eigenlijk altijd nodig !

Maar wat is je bedoeling met dat ding als je iets wil ontwerpen / bouwen kan je misschien beter / leuker zo'n meetapparaat maken.

Groet,
Henk

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Bram,

Levelshifter
Er kan een serie weerstand worden opgenomen aan de uitgang van de xtal oscilator schakeling, dus in serie met C7.
En aan de uitgang van het filter met een weerstand maar massa.

De levelshifter is vrij hoog aan impedantie dus die afsluitweerstand voor het filter is wel nodig.
Ik heb niet berekend welke impedantie het filter nodig heeft, aan de waarden van de componenten te zien, is het filter wel symetrisch.

De levelshifter is gewoon een mixer, een direct path dat gemixt word met path dat via een potmeter loopt.
of het signaal loopt door IC1B direct naar de uitgang of deze schakelaar gaat uit en dan loopt het signaal door IC1A door de potmeter en dan door IC1C naar de uitgang, dat maakt je seconde puls.

Filtering aan de uitgang.
Voor maximale energie overdracht en goede harmonische onderdrukking moet je ook hier weer goed op de impedanties letten.
De uitgangs impedantie van een audio versterker is meestal ruim beneden de 1Ω
Dat gaat hier niet op, er wordt een instelling gebruikt die ook in de datasheet stat voor enkel voeding met een versterkeing van rond de 32x.
Bij de bijna 80kHz kan de TDA die 32x eigenlijk al niet meer doen, er is bij die frequentie geen loopgain meer over.
Dat houd in dat de uitgangsweerstand van de versterker niet meer heel laag is.
De openloop uitgangs impedantie van deze opamp/eindversterker staat niet vermeld maar zal rond de 1 a 2 Ω liggen bij de 77,5kHz.

Het voordeel is wel dat de TDA2006 waarschijnlijk niet genereerd met de nogal rare belasting die hij ziet van het harmonische filter.
Volgens de text heeft hij het filter ontworpen voor 4Ω aansturing/belasting van de versterker, het lijkt dat door de hogere uitgangs impedantie van de TDA2006 hij redelijk in de buurt komt,
dit omdat hij zegt dat hij rond 9-Watt aan de uitgang had.

Als ik er dan van uit ga dat het 5e order filter achter de PI sectie goed ontworpen is, dat is de 7e orde achter de oscilator helemaal overkill.
Ik heb geen echte antenne van hem gezien, alleen zijn dummy load. :-)

Het is een leuk bouwproject en zal ook best zo werken zoals hij laat zien.
Als je het wilt nabouwen kan je veel kennis opdoen met verschillende technieken, laat mijn opmerkingen je vooral niet tegenhouden, maar je juist stimuleren.

De digitale kant heb ik verder niet bekenen, en wat mechanische opbouw betreft.
Bahalve dan dan de twee EI kern trafo's misschien wat brom opwekken in de electronica, koper houd het magnetische veld niet echt goed tegen.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha blackdog,

Nee is een gewoon lineair versterkertje wat er voor zorgt dat er een constante impedantie gemaakt wordt ongeacht of je digitale uitgang hoog dan wel laag is !
De rest........ :? ik heb geen idee wat het ding zou moeten doen dus daar blijf ik even van weg.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Op welk onderdeel van de schakeling heb je het nu betreffende je laatste opmerking?

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha blackdog,

Op de vraag van @TS hoe het nu zit met de impedantie aan de uitgang van de HEF4060 of welk ander digitaal IC dan ook.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Dan begrijp ik het nog niet, de 4069 is een digitaal component, dus in principe heeft hij een lage uitgangs impedantie.
Nu is er b.v. ook een 4069UB wat staat voor ongebuffert, deze inverter kan je als "simpele" versterker gebruiken door gebruik van twee weerstanden.
Dan nog is de uitgangsimpedantie laag en meestal niet geschikt om direct het lowpass filter aan te sturen achter de oscilator.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
bprosman

Golden Member

Vraag want ik heb oppervlakkig gelezen wat is de bedoeling van dit apparaat en wil je dat gaan bouwen

Hoi Henk,

Dit is een "Zender" die een tijdcode signaal (DCF77) uitzendt op 77.5kHz.
Als je gaat Googlen op "DCF77 Transmitter" , "DCF77 Emulator" oid kom je wel meer ontwerpen tegen die dit zelfde doen (DCF signaal genereren tbc DCF77 gestuurde klokken te testen), maar die zijn meestal opgebouwd met een microcontroller/Arduino oid met een laag doorlaat filtertje.

De reden dat dit ontwerp mij aanspraak was dat de "bouwblokken" redelijk afgebakend waren, en het lekker "lomp was", tenminste.. een 6 Watt VLF zender lijkt me redelijk "lomp".

Hier een soortgelijk ontwerp :
https://www.changpuak.ch/electronics/DCF77.php

Elektuur heeft ook ooit zo iets gemaakt , dat was toch wat subtieler :

DCF-TestZender.pdf

Of deze :
https://www.youtube.com/watch?v=6SHGAEhnsYk&list=WL&index=24

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

Ik heb even de moeite genomen om het verhaal te lezen ik begrijp nu de opmerking van @blackdog :D maar mijn antwoord was op jou vraag !
Nu werkt het wel om een filter zo aan een TTL/CMOS te hangen maar niet goed..... en het is dus ook niet goed.

Ik haal de DCF code uit de geluidskaart maar dat wil je niet.
Jij wil stand alone werken wat ik nog wel mis de antenne !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
bprosman

Golden Member

Ik haal de DCF code uit de geluidskaart maar dat wil je niet.
Jij wil stand alone werken wat ik nog wel mis de antenne !

Waar ik bang voor ben is als je de DCF code uit een geluidskaart haalt (koppelt) je de (ferriet)antenne en condensator uitsluit als mogelijke fout omdat je het DCF signaal rechtstreeks in de ontvanger stopt of zie ik dat verkeerd ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

Nou ik gebruik geen antenne maar..... jij kan de versterker aansturen en er een Watt of 8..10 van maken.
Een loop antenne van 1,8 meter of een ferriet kern met voldoende wikkelingen !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 27 oktober 2020 22:34:56 schreef blackdog:
De levelshifter is vrij hoog aan impedantie dus die afsluitweerstand voor het filter is wel nodig.
Ik heb niet berekend welke impedantie het filter nodig heeft, aan de waarden van de componenten te zien, is het filter wel symetrisch.

Het filter in de startpost is berekend voor 50 ohm, maar de rimpel in de doorlaat is maar liefst 0,5 dB. Ook voor een Chebyshev is dat erg veel.
Bovendien zijn inderdaad de specificaties nogal overdreven voor de toepassing. Zelf zou ik al lang tevreden zijn als de output redelijk in de ferrietantenne terecht kwam. Het is al lastig genoeg de grondfrequentie 'uit te zenden'; de harmonischen (waarop de spoel niét afgestemd is) komen echt niet voorbij de tafelrand.

Ik noemde eerder al de singly-terminated filters. Daarbij is één kant aangepast aan een bepaalde weerstand, maar de andere kant bedoeld om aan een 'heel hoge', dan wel 'heel lage' weerstand aangesloten te worden.
Dat zou nu juist een goed filter zijn om uit een digitaal IC aangestuurd te worden.

Dat de meesten deze filters niet kennen betekent niet dat ze ingewikkeld zijn. In tegendeel, de opbouw is exact hetzelfde, alleen de waarden van de componenten worden natuurlijk iets anders.

Het zou goed zijn als je er bijv. Zverev op na zou slaan. Dat is nog steeds een vrij duur boek (het is ook zo dik), maar ik heb gemerkt dat er op internet diverse, hum, 'voorbeelden' uit getoond worden. Quaerendo invenietis, zoals de oude Bach al zei.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha Frederick E. Terman,

Ik weet niet of dat goed gaat met een ferriet antenne maar een singly-terminated filter heb ik een maand of 2..3 aan @blackdog aangeboden op zijn CT experiment.

Ja Zverev ook dat heb ik al een keer of 10 genoemd maar ik denk niet interesant voor de hobby ik heb mijn exemplaar 1984 gekocht...... de prijs weet ik niet meer in ieder geval boven de Hfl 200,-
Maar ja het grootste gedeelte is dan ook weer achterhaald qua gebruik al die tabellen dat stop je nu in een rekenmachine :D

Ik kan toch nog niet helemaal de functie van zo,n sterk signaal plaatsen maar goed !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
bprosman

Golden Member

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

De voorkant is in ieder geval het zelfde kan je na gaan daar heb ik bijna 40 jaar geleden veel centjes voor betaald maar ik heb het nog steeds alleen...... door de rekenmachine zijn de tabellen niet zo relevant meer ;( vandaar het openbaar gebruik ( denk ik ) ;)
Maar als je de theorie tot je wil nemen is het een redelijk compleet naslagwerk.
Er wordt van alles in besproken K, en Q voor band filters impedantie transformaties Y, δ

Ik heb nog een keer jou post ( het ontwerp ) gelezen tja commentaar daar ben ik niet zo van de auteur/ontwerper kan zich niet verdedigen maar ik zou het idee gebruiken en zelf een en ander invullen.

Een voorbeeld om mee te begingen..... als je een sinus golfvorm nodig heb dan ga je niet met een blokgolf beginnen |:(
Een oscillator met een digitale poort is de slechtste die je kan bedenken staat onderaan de boomstructuur.
Er zijn natuurlijk argumenten om een blok te gebruiken de tweede harmonische is niet aanwezig dus je filter kan simpeler.
Maar een normale oscillator ( dus geen speciale techniek ) heeft een tweede harmonische van - 45 dB en een derde harmonische van - 63 dB en een veel betere signaal ruis verhouding maar goed het is altijd een afweging daar gaat dan ook de meeste tijd van je ontwerp in zitten :P

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
bprosman

Golden Member

Een voorbeeld om mee te begingen..... als je een sinus golfvorm nodig heb dan ga je niet met een blokgolf beginnen

Tja, daar zeg je wat, er zit natuurlijk wel iets in dat je ook energie kunt steken in een sinus (kristal) oscillator ipv "grote stappen snel thuis" een blokgolf maken met CMOS poorten en daarna het signaal in de goede vorm "filteren".
Neem aan dat je dat bedoeld.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

Ja dat is de insteek maar het blijft afwegen de kristal oscillator moet goed op frequentie gezet kunnen worden dat is met een poort in welke vorm dan ook lastig.
Met een goede oscillator bestaande uit 1 dual gate FET en 2 transistoren heb je tevens controle over de amplitude en het filter kan een 3 orde worden.
Vergeet niet dat met een digitale chip er nooit een blokgolf uit kan komen dit heeft te maken met de asymmetrie tussen stijg en daaltijd hierdoor zal een puls golfvorm ontstaan.
En dus zullen er 2e harmonische aanwezig zijn alleen bij een blok golfvorm zijn deze niet aanwezig zie scope plaatje van Bram @blackdog.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi,

Ben nooit te oud om wat te leren! ;)
Ik heb de "oude" versie van Zverev gevonden, wat een werk heeft die man verzet...

In het document heb ik niet direct op deze manier genoemde filters gevonden: singly-terminated filters
Bij een zoekactie op het Internet kwam ik wel wat meer tegen en wordt er b.v. gesproken over filters aangestuurd door spanningsbronnen(lage impedantie of stroombronnen hoge impedantie.

Natuurlijk met veel wiskunde er bij, dat past niet echt bij mijn leerproces.
Ik begrijp dat je de impedanties van zeg een 5e order low pass filter verder kan schalen dan de 50Ω in en uitgangs impedantie die meestal gebruikt wordt.

Dan kan je met spanning sturing, uitgang van een opamp, dus lage Ri door het filter heen een 300Ω antenne aansturen, als je het filter hiervoor berekend.
Een filter in de collector van een transistor trapje is een stroombron sturing, dus heeft daar een hoge impedantie en die kan dan terug gebraacht worden naar zeg 50Ω voor verdere bewerking.

Waar het kwartje bij mij nog niet helemaal valt is dit, die spannings of stroombron sturing/afsluiting is meestal verre van ideaal.
Wat ik heb gemeten met alle filters die ik heb gemaakt en getest met "normale" impedaties, is dat de filter waarden bijna altijd zeer goed waren.

Ik zou dan willen zien in de uitleg wat de variaties zijn als het niet echt een spannings of stroombron is, wat de praktijk situatie meestal is.
Hebben jullie wat voorbeelden die niet bomvol wiskunde staan?

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha blackdog,

Ik heb het al een aantal keren aangehaald dat boek maar in gedrukte vorm zal het nog steeds prijzig zijn.
Omdat het nu beschikbaar is kan je het zeker als een waardevol naslag werk zien.

Zoals ik richting @Frederick E. Terman al even melde heb ik zo'n singly-terminated filter gepost op jou draadje met betrekking tot de stroomtransformator het filter is hoog Ω richting de Op-amp.
Maar ik weet niet meer of ik dit goed heb omschreven :?
Die tabellen in het boek zijn genormeerd dat wel zeggen 1Ω ,1F , 1H en 1 Hz.

Nu het verschil tussen stroom en spanning sturing een voorbeeld:

Een eerste orde RL-circuit is een van de eenvoudigste analoge elektronische filters met oneindige impulsresponsie.
Het bestaat uit een weerstand en een inductor, hetzij in serie aangedreven door een spanningsbron, hetzij parallel aangedreven door een stroombron.
Ik denk dat dit het verschil duidelijk maakt..... nog even over het aantal polen.
De stijgtijd van een step veroorzaakt ringen opgedeeld in overshoot en oscilleren hoe steiler het filter hoe meer artifacts een oneindige flank steilheid zou betekenen dat het signaal aan de uitgang er eerder is dan aan de ingang :o 8)7

Wacht even nog een vraag vergeten als je tussen de twee situaties in zit ik denk dat het heel vaak voorkomt je bron zal maar zelden zuiver Ohms zijn in zo'n situatie is er geen optimale vermogens overdracht.
Dit is te merken aan de tussenschakel demping maar in de praktijk zijn de verliezen klein ten opzichte van de eindige Q van de gebruikte componenten.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
bprosman

Golden Member

Met een goede oscillator bestaande uit 1 dual gate FET en 2 transistoren heb je tevens controle over de amplitude en het filter kan een een 3 orde worden.

Zo iets ?

Precisie kristaloscillator.pdf

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha bprosman,

Ja dat gaat er op lijken maar dan zonder die digitale klimbim |:(
Eventueel een Thomson filter erachter dit is een Bessel of iets steiler een Chebyshev Pi filter.

Je zal eerst de oscillator moeten uitrekenen of bouwen om de verdere constructie te bepalen.
Wat jou eisen zijn wordt denk ik bepaald door de rest van het systeem !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Met een schone (kristal) oscillator heb je niet perse een laagdoorlaatfilter nodig.
Door versterker trapjes te gebruiken met tegenkoppeling hou je ook een onvervormde sinus. En de versterker niet teveel te laten versterken 12dB is voldoende.

Maar ik dacht dat ik hierbij voorbij de vraag schiet van het topic, waar gevraagd wordt wat voor laagdoorlaat filter enz.

"tijd is relatief"
bprosman

Golden Member

Maar ik dacht dat ik hierbij voorbij de vraag schiet van het topic, waar gevraagd wordt wat voor laagdoorlaat filter enz.

Klopt, en ben het in principe wel eens met Henk dat als je dit (na) zou willen bouwen er wel betere methoden zijn dan uit het start topic, waarbij het hele filter verhaal anders komt te liggen, (omdat een schone sinus meteen de level-shifter in kan) en daar zit dan ook mijn probleem :

Je zal eerst de oscillator moeten uitrekenen of bouwen om de verdere constructie te bepalen.
Wat jou eisen zijn wordt denk ik bepaald door de rest van het systeem !

Daar heb ik de kennis niet voor. Ik kan wel een oscillator nabouwen, nameten en als hij niet aanslaat aan de praat krijgen, maar uitrekenden e.d. is voor mij een brug te ver en ben/word ik (te) veel afhankelijk van anderen.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 28 oktober 2020 09:23:47 schreef blackdog:
Ik zou dan willen zien in de uitleg wat de variaties zijn als het niet echt een spannings of stroombron is, wat de praktijk situatie meestal is.
Hebben jullie wat voorbeelden die niet bomvol wiskunde staan?

Het hoeft niet altijd de bron te zijn die niet aangepast wordt; het kan ook de belasting zijn.
Een voorbeeld is een bandfilter tussen een laagohmige antenne en de heel hoogohmige gate van een FET. Er is daar geen sprake van vermogensaanpassing. Maar je wilt wel een mooie filtercurve. Dan kun je wel een 50 ohm weerstand van gate naar aarde hangen, maar dat is zonde.
Dus dat is een goede plaats voor een enkel-aangepast filter, van 50 ohm naar 'hi-Z'. Dat levert je 6 dB meer signaalspanning op.
Zie figuur (klik=groter), een laagdoorlaatfilter voor bijv. een middengolf-ontvangertje:

De deelfilters van een duplexer (een 'wisselfilter') zijn aan de kant waar ze aan elkaar komen te hangen ook 'un-terminated'.

'Zverev' en andere titels bevatten tabellen voor allerlei soorten filters. Ik lees hierboven 'tegenwoordig gebruiken we gewoon de rekenmachine'. Akkoord, maar dan moet je nog steeds weten hoe. Die formules en - belangrijker - de hele logica erachter staan ook in die boeken.

Voor een hobbyist is het echter toch een stuk gemakkelijker gewoon de tabel te pakken, of anders een of andere calculator op internet. Maar enig begrip is wel handig om te weten wat je nodig hebt, en om te checken of het resultaat ergens op slaat.

--
(Misschien nog een enkele opmerking over zenderfilters. Die worden gewoonlijk ontworpen voor 50 ohm: de belasting wordt geacht 50 ohm te zijn, en aan de ingang van het filter zie je dan (binnen de doorlaat) óók 50 ohm. Dat is ook wat de zender 'wil zien'.
Maar dat wil niet zeggen dat de zendereindtrap een inwendige weerstand van 50 ohm zou hebben! Te zeggen dat een zender '50 ohm is', betekent dat hij ontworpen is om zijn vermogen af te leveren aan een belasting van 50 ohm.
Zijn eigen inwendige weerstand kan veel lager, of ook wel veel hoger zijn, afhankelijk van het ontwerp. Door er een andere weerstand aan te hangen zou er misschien veel méér vermogen uit te halen zijn, maar daarvoor is de zender niet ontworpen: de eindtrap zou te heet worden.
Iets dergelijks geldt voor een audioversterker: de inwendige weerstand daarvan is ook geen 4 of 8 ohm, maar véél kleiner. Maar de versterker is ontworpen om aan 4 of 8 ohm zijn vermogen te leveren.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org