Frage zu aktive Filter 2. Ordnung

[ledi001]

Hallo,
ich habe mir ein aktives Filter 2.Ordnung mit dem Programm FilterPRO von Texas Instruments designed.
Damit möchte ich einen Bandpass mit einer Mittenfrequenz von 1,85kHz und einer Bandbreite von 200Hz realisieren.
Laut Berechnung alles super!

Aber dann im Test:
Input: Frequenzgenerator, Sinus mit 10 V spitze.
Output am OP: 1 Halbwelle pro Schwingung mit gerade mal 420mV spitze bei 420Hz.

Vor und nach 420 Hz wird die Spannung zwar kleiner, aber mit einem Verstärkungsfaktor von 1 sollten zumindestens 8V (bei 9V Batteriespannung für die OP Versorgung) herauskommen.
Und die Ausgangsspannung sollte bei rund 1,85kHz am größten sein!
Als OP verwende ich einen LM358 mit single supply.

Ich möchte dazu sagen, dass ich noch keine Erfahrung mit aktiven Filtern habe. (Nur Theorie)

Wo kann hier der Fehler sein?

[PICture]

Hallo!

Für Wechselspannung fehlt eindeutig eine negative Versorgungspannung für OPV. Bei single supply muss man die Versorgungspannung verdoppeln und virtuelles GND erzeugen. ;)

[ePyx]

Oder einen Offset draufpacken. Als Mittenfrequenz hast du laut Plot doch rund 2kHz, also sollten auch Frequenzen kleiner 420 Hz gedämpft werden.

Im Übrigen, wenn man keine Erfahrung mit etwas hat, sollte man es sich so einfach wie möglich machen. Also Tiefpass und Hochpass separat aufbauen. Die kann man dann auch einzeln durchtesten.

[Kabelkasper]

Wechselspannung würde ich mit einem (möglichst großen) Kondensator einkoppeln.
KK

[ledi001]

Hallo!

Für Wechselspannung fehlt eindeutig eine negative Versorgungspannung für OPV. Bei single supply muss man die Versorgungspannung verdoppeln und virtuelles GND erzeugen. ;)

Das Filter soll in meine bereits bestehende Klatschschaltung (Licht ein und aus bei Klatschen) eingebaut werden. Daher die single supply.
Wie erzeuge ich ein virtuelles GND?

[ledi001]

Oder einen Offset draufpacken. Als Mittenfrequenz hast du laut Plot doch rund 2kHz, also sollten auch Frequenzen kleiner 420 Hz gedämpft werden.

Im Übrigen, wenn man keine Erfahrung mit etwas hat, sollte man es sich so einfach wie möglich machen. Also Tiefpass und Hochpass separat aufbauen. Die kann man dann auch einzeln durchtesten.

Meinst du einen aktiven Tiefpass und einen aktiven Hochpass?

[Besserwessi]

Der LM358 ist recht langsam für die Anwendung. Von der Bandbreite mag es noch gehen, aber der LM358 hat deutliche Übernahmeverzerrungen und wird dadurch zusätzlich ausgebremst. Auch bekommt man so deutlich Störungen (Oberwellen).

[ledi001]

Der LM358 ist recht langsam für die Anwendung. Von der Bandbreite mag es noch gehen, aber der LM358 hat deutliche Übernahmeverzerrungen und wird dadurch zusätzlich ausgebremst. Auch bekommt man so deutlich Störungen (Oberwellen).

Welchen OP schlägst du dann vor?

[ePyx]

Meinst du einen aktiven Tiefpass und einen aktiven Hochpass?

Jap. nimmst halt nen Dual-OPV.

Wenn du keine negative Spannung hast, kannst du sie dir auch mit eine XXX660 erzeugen. Oder DC-Offset von Ub/2 draufgeben. Ein TLC272 könnte gehen....aber so oft benutze ich Opamps nicht und die Rafinessen zu kennen. Da bist du bei Besserwessi oder PICture besser beraten.

[Besserwessi]

Die virtuelle Masse ist hier ganz einfach: den nichtinvertierenden Eingang nicht direkt nach GND schalten, sondern da einen Spannungsteiler mit z.B. 2 mal 100 K von Vcc nach GND und wenn man will noch einen Kondensator nach GND dazu. Den Eingang kann man bei dieser Schaltung dann so lassen, denn da sind schon Kondensatoren drin um die Gleichspannung vom Eingang zu trennen.

Der TLC272 ist schon eine ganz gute Alternative, braucht aber mehr Strom als der LM358. Ähnlich sparsam wie der lm358 wäre ein LMV358. Für eine Klatschschaltung wäre der LM358 ggf. noch ausreichend. Sparsam, aber ggf. etwas zu langsam wäre ein TS27L2. Moderne, sparsame OPs sind leider oft nicht für 9 V geeignet, sondern oft nur bis etwa 5 V.

[ePyx]

OT: (da eigentlich nur für mich interessant)

Bisher dachte ich immer, dass die Lösung mit dem Spannungsteiler eigentlich recht verpönt ist. Aber schön, dass ich mich mit dem TLC nicht ganz vertan hab.
Ich meine mich erinnern zu können, dass der alte Opa LM324 auch im Single-Supply betrieben werden kann.

[Besserwessi]

Hier ist ein Spannungsteiler für die virtuelle Masse kein Problem, denn da hängt nur der OP Eingang dran - es fließt also fast kein Strom.

Der LM324 ist auch nur die 4-fach Version vom LM358, und ist wie die TLC272 auch für single Supply geeignet.