Universeller Aktivfilter

Das Datasheet zum verwendeten OPA gibt´s hier: http://www.onsemi.co...4450,MC33178,00.html

Die hier verwendeten OPs sind nur ein Beispiel. Nach Datenblatt könnte man sagen, dass es heute weit "bessere", vor allem schnellere OPs gibt.

Sie gehören aber klanglich zur absoluten Spitzenklasse, insbesondere für Aktivweichen. Sie haben eine im Vergleich zum maximalen Ausgangsstrom sehr geringe Ruhestromaufnahme, was vorteilhaft ist, wenn in einer Mehrwege-Aktivweiche mit zusätzlichem Equalizing sehr viele OPs benötigt werden.

Dennoch produzieren die MC33178/79 keine hörbaren Gegentaktverzerrungen und machen insgesamt eine sehr saubere Signalverarbeitung ( deutlich besser, als z.B. NE5532 ).

Hallo Beobachter,

zu den 1% der Fachliteratur zur Filterberechnung, die man nicht unbedingt in die Tonne treten muss, gehören sicher

"Die Biebel" > Tietze/Schenk - Halbleiter-Schaltungstechnik
oder > Don Lancaster - Das Aktiv-Filter-Kochbuch

Gruß Wilhelm

@-3dB

Da stimme ich mit dir überein.

"Die Bibel" war übrigens die theoretische Grundlage der hier gezeigten praktischen Filterschaltungen.

Wo bekommt man denn die MC33178/79. Habe die nur bei Hinkel-elktronik in SMD ausführung gesehen. Sind die denn besser als die OPA2604?

chiLLi

Welcher OP nun besser klingt, will ich nicht beurteilen. Der OPA2604 kann jedenfalls uneingeschränkt in der Schaltung verwendet werden.

Der MC33178 ist bipolar, der OPA2604 hat einen FET-Eingang.

Der MC33178 hat einen höheren Ausgangsstrom bei gleichzeitig deutlich geringerer Ruhestromaufnahme und eine deutlich kleinere Eingangs-Offsetspannung.

Der OPA2604 hat nach Datenblatt einen geringeren Klirrfaktor, dafür rauscht er etwas mehr ( zumindest im Impedanzbereich bis etwa 10kOhm ). Ob man das hört, ist eine andere Frage.

Beide OPs sind für Audio-Filterschaltungen sehr gut geeignet, für das verstärken sehr kleiner Spannungen ( Mikrofon, Tonabnehmer ) sind beide weniger gut.

Hallo!
Ich wolte fragen ob es möglich wäre den Spannungsteiler durch einen nicht invertierenden Verstärker zu ersetzen um so die Lautstärke auch anheben zu können, da ichs mit meiner Signalquelle nicht schaffe den Verstärker voll auszusteuern???
Brauche die Schaltung für einen Subwoofer. Welchen Filtertyp würdest du wählen?
Da ich zwei Kanäle habe wäre es möglich für beide einzeln den quasisymetrischen Eingang aufzubauen und dan einen Addierer anschließen wie er hier verwendedet wurde??
http://files.hifi-forum.de/joebroesel/TPEQ.GIF
Man könnte dann ja den Nichtinvertierer weglassen und in der Rückkoppelung des Addierers einen Poti einbauen??
Oder wäre es besser zuerst die quasisymetrische Eingänge, dann ein Addierer mit Verstärkung zB. 2 und dann gehts mit dem Spannungsteiler wie er in deinem Schaltplan ist weiter?
Was hällst du von dem Linkwitzverstärker im Bild? Hätte halt den Vorteil dass man die Trennfrequenz einstellen kann? Oder ist es besser bei deiner Schaltung zu bleiben??

@BUZ11

Welcher Anfänger hat denn die in deinem Link gezeigte Schaltung entworfen? Der "Addierer" ist kein Addierer und der "Linkwitz"-Tiefpass mag alles mögliche sein, hat aber bestimmt keine Linkwitz-Charakteristik.

Die beiden Eingänge sollten auf jeden Fall quasisymmetrisch bleiben. Danach folgt ein Addierer. Damit dieser die beiden Signale auch wirklich mathematisch addiert und nicht nur irgendwie "zusammenwurschtelt", wie in der "Anfängerschaltung", ist er als invertierender Verstärker auszulegen. Also: Je ein 10k von den Ausgängen der beiden quasisymmetrischen Eingangsstufen auf den E- des Addierers, E+ an Masse und 10k//33p vom Ausgang des Addierers auf den E- zur Gegenkopplung. Am Ausgang des Addierers erscheint dann die invertierte Summen beider Kanäle. Für eine zusätzliche Verstärkung einfach den Gegenkopplungs-R z.B. auf 5k1 verringern, der 33p kann unverändert bleiben. Mit dem Gegenkopplungs-R kann man alternativ auch den Pegel einstellen, allerdings sollte dabei die Gesamtverstärkung des Addierers nicht unter -1 liegen. Dann ist es wiederum besser, einen Spannungsteiler mit anschließendem Impedanzwandler nachzuschalten.
Um die Invertierung des Addierers wieder zu kompensieren, kannst Du einfach die beiden quasisymmetrischen Eingänge umdrehen, also Abschirmung Cinch nach wie vor über 22R an Masse, aber jetzt über 10k an den E+ des Differenzverstärkers und Innenleiter Cinch über 10k an den E-.

Welcher Tiefpassfilter nun optimal für deinen Subwoofer ist, läßt sich pauschal nicht beantworten. Die Übertragungsfunktion des aktiven Tiefpassfilters multipliziert sich mit der akustischen Übertragungsfunktion des Lautsprechers zu einer Gesamtübertragungsfunktion. Diese ist optimal einzustellen und an die Mittel-Hochton Satelliten anzupassen. Welche Filterfunktion dafür letztlich optimal ist, läßt sich nur mit einem akustischen Frequenzgang-Messgerät ermitteln.

Natürlich kann man auch bei meiner Universal-Filterschaltung die frequenzbestimmenden Widerstände durch Potis ersetzen. Optimal ist dabei eine Reihenschaltung aus Festwiderstand und negativ-logarithmischem Poti. Zur Einstellung des Q-Faktors kann man den Gegenkopplungs-R des Sallen-Key Filters durch ein lineares Poti mit dem Wert 2k5 ersetzen. Filterfrequenz und Filtergüte sind dann unabhängig voneinander einstellbar.

Hossa, Beobachter teilt ganz schön aus.

Der Anfänger war ich.
Den Plan hatte ich mal vor Monaten eingestellt und der Addierer ist so wirklich kein Addierer. Beobachter hat das schon klar gestellt.
Aber mit dem Linkwitz, der keiner sein soll, kann ich mich nicht einverstanden erklären.
Zugegeben, die Filter sind schwierig aber soweit mir bekannt ist, wird er so als TP berechnet.
Alle R sind gleich.
Die Rückkopplungs-C sind beide gleich und errechnen sich aus 2 x den C gegen Masse.
Diese wiederum errechnen sich aus 1 / (2 x Wurzel 2) x pi x F x R)

Und das ist dann 159n und 320n

Gib Zeichen Stefan wenn es falsch ist und es wird komplett geändert. Den Korrekturfaktor habe ich mit 1,1222 einbezogen.

Hi,

das Ding addiert schon, allerdings nur bei unendlich hohem Eingangswiderstand des OP. Mit 4,7K-Widerständen anstelle solcher mit 100 käme man der Sache wohl näher.

Die Linkwitz-Referenz gibts hier: http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#2

Zum Einsetzen hab ich aber jetzt keinen Bock

Grüße,

Zweck

Tach,

... der Schaltungsvorschlag von Beobachter enthält für mich eine Unklarheit:



Warum wird z.B. beim HP das Signal am Verbindungspunkt von R9/R10 (E-) abgegriffen und an den Spannungsfolger weitergegeben?

Detlef

Sieht auch für mich so aus, daß U2B Pin5 an U2A Pin1 gehört. Oder es ist eine von Beobachters gefürchteten Spezialitäten.
Gruß, Timo

Oder es ist eine von Beobachters gefürchteten Spezialitäten?

... erst austeilen und dann die Zweifler schmoren lassen?

Gruß - Detlef

@Zucker

Sorry, dein Linkwitz-TP ist schon so OK. Ich hatte übersehen, dass im Gegensatz zu Filtern 2. Ordnung bei solchen 4. Ordnung ein Unterschied besteht zwischen einem Filter mit kritischer Dämpfung und einem Linkwitz-Filter. Nach dem offensichtlich fehlerhaften "Addierer" war ich einfach geneigt, auch im nachgeschalteten Tiefpass einen "offensichtlichen" Fehler zu entdecken.

@detegg

Tach auch,

die "Unklarheit" ist voll beabsichtigt. Mit RQ wird die innere Verstärkung des Filters verändert und damit der Q-Faktor, wie in der Tabelle angegeben. Würde man das Signal jetzt am Ausgang des OPs abnehmen ( dann wäre ja auch der nachgeschaltete Spannungsfolger überflüssig ), würde bei RQ>0 nicht nur der Q-Faktor des Filters steigen, sondern gleichzeitig auch der Gesamtpegel. Beim Einmessen eines aktiven Lautsprechersystems ist es aber sehr hilfreich, wenn Pegel, Güte und Filterfrequenz unabhängig voneinander eingestellt werden können. Deshalb die "umständliche" Schaltungsvariante mit Abnahme des Signals vom E- und nachgeschaltetem Spannungsfolger. Beim Durchstimmen des Q-Faktors bleibt der Pegel jetzt konstant ( und ebenso die Filterfrequenz ). Die einzige andere Möglichkeit, alle Parameter unabhängig voneinander einzustellen wäre ein State-Variable-Filter mit dem zusätzlichen Vorteil, mit einem einzigen Filterblock gleichzeitig Hoch-, Tief-, Bandpass und Bandsperre realisieren zu können, aber mit dem Nachteil einer komplizierteren Schaltung mit vier OPs.

Beim Durchstimmen des Q-Faktors bleibt der Pegel jetzt konstant ( und ebenso die Filterfrequenz )

... klar - ist ja auch als universelles, durchstimmbares Filter gedacht.

Danke
Detlef

Danke jetzt ist mir die ganze Sache schon klarer...

Habe noch vier Stück Ne5532 zu Hause kann ich die verwenden??

Welche Flankensteilheit erreicht man mit einem Filter?

Frequenzbestimmende Widerstände wären R12 und R13?? Oder?

Der Sub sollte eine Trennfrequenz von ca. 120Hz haben und man sollte die Frequenz so um die +-20Hz einstellen können.

Hallo,

noch etwas zum Addierer, bevor ihr mich jetzt in die Ecke stellt.
Mir ist schon klar, daß dieser als Invertierender mit GK vom Ausgang auf E- beschalten wird, dort der Addierpunkt der Signale ist und E+ auf Masse kommt.
Das obige Schaltbild mit den beiden 100K auf E+ und die Einbindung der V auf den E- hatte nur den Sinn, daß Signal nicht als Invers am Ausgang zu haben und gleichzeitig eine V zu erzielen.
Es mag nicht die Eleganz sein aber es funktioniert.

viele Grüße

puh...
also in erster linie versteh ich nur bahnhof... aber...
genau so wies beschriebe wird hab ich mir das schon vorgestellt... nur weiß ich nicht was in den schaltungen als op bezeichnet wird... forverstärker??
und wonach richten sich die wieder stände??
die notwendigkeit mich mit aktiven frquenzweichen zu befassen resu7ltiert aus einem missglückten aktivlautsprecher.
ich baue und plane seit geraumer zeit kleine baterie betriebene aktivlautsprecher zum mit in den park oder an den strand oder sonstwohin nehemen...
also hab ich mir für das neuste gerät (2 breitbänder á8Watt ab etwa 150-200Hz und einen bass 12watt bis etwa 150-200Hz im bandpasgehäuse und alles zusammen in einer papprolle) einen dreiwege verstärker mit lautstärke und bass regler besorgt. leider hat der nach einer woche den geist aufgegeben und osziliert nu...
also bau ich das gerät jetzt um (3passende monoverstärker aktive frequenzweiche ,für den bass mit monoschaltung wobei die breitbänder aber stereo bleiben sollen, wegen dem nicht vorhandenen leistungsverlust).
ich hab mir die schaltpläne angeschaut leider weiß ich noch nicht viel über diese art von audiobearbeitung zB.: wie genau funktioniert eine monoschaltung für nen sub ohne dabei die restlichen lautsprecher zu beeinflussen, welche teile haben akkustisch gute eigenschaften, was sind ops, wie macht man eine "tritschalldämmung" ab 40Hz um unnötig verbrauchte energie einzusparen usw usw.

da es sich meinermeinung doch um ein sehr spezielles problem handelt würde ich mich freuen wenn jemand der ahnung fom selbstbau solcher module hat und ein wenig zeit aufbringen kann sich bei mir über icq (210 700 034) melden könnte oder ich mich eben melde:) um mir zum thema aktive frequenzweichen selber bauen nen bissl nachhilfe zu geben:)

also schonmal danke
Collapse

tschuldigung wegen der rechtschreibfehler...

Hallo, könnte mir jemand veraten ob ich richtig liege das R12 und R13 die Eckfrequenz des Tiefpasses bestimmen??

Hallo,
ja, zusammen mit C10 und C11. Am besten zu verstehen, wenn man Tietze/Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik zu Rate zieht. Dort ist gerade die aktive Filterei sehr gut praxisbezogen aufbereitet.
Gruß, Timo

Zu #9 wäre noch einiges richtig zu stellen:

Für eine zusätzliche Verstärkung einfach den Gegenkopplungs-R z.B. auf 5k1 verringern

Damit verringert man die Verstärkung. Eine Erhöhung ist durch Erhöhung des Gegenkopplungswiderstandes gegeben.

Die Inverter- oder Nullohmaddition ergibt bei 2 koherenten Eingangssignalen eine Verstärkung von 6 dB, während Henrys Schaltung (entweder die 100k auf 4,7k verringert oder OPV mit FET-Eingang) eine Grundverstärkung von 1 hätte. Diese könnte mit einem Spannungsteiler von 1/2 in der Gegenkopplung ausgeglichen werden.

Hi,

und weil es gerade in thread passt:

Kennt jemand rein zufällig das Programm "Aktiv Filter 2.2" ?

Liest sich eigentlich ganz gut.
- Design etlicher Filterarten (Hp / BP / TP, Bessel, Butter, Tschebby....)
- "Datenbank" mit den Parametern handelsüblicher OPVs
- PSPICE Schnittstelle zur Simu

s.a.
http://www.softwaredidaktik.de/filter/

Wenn man die Website so durchliest, liesse sich durch die Applikation ein Aktivfilter recht schnell designen & durchsimulieren, die Ergebnisse sind dann angeblich sehr nahe der Realität.

Grüße
udo