Doświadczenia z filtrem dolnoprzepustowym Czebyszewa 12 rzędu dla sygnałów ?V
Filtr analogowy -- praktyka
From: "Piotr Wyderski" <piotr.wyderskiREMOVE_at_nospam_hoga.pl>
Subject: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Thu, 5 Sep 2002 16:32:25 +0200
Witam,
Czy dolnoprzepustowy filtr analogowy Czebyszewa np. 12 rzedu (albo
eliptyczny rzedu 8), wykonany na niezlej jakosci opampach, zasilany
symetrycznie z czystego zrodla, ekranowany itd. bedzie poprawnie
pracowal z sygnalami rzedu kilku mikrowoltow? Teoretycznie nie
powinno byc problemu, ale czy w praktyce wystepuje jakas wartosc
progowa sygnalu wejsciowego, ponizej ktorej filtr nie dziala zbyt dobrze?
Chcialbym moc filtrowac sygnaly 1uV -- ~0.5V, pasmo przepustowe
64 kHz, zaporowe 120kHz, zalozone tlumienie 110 dB, oczekiwane
75 dB. Za filtrem chcialbym postawic regulowany wzmacniacz
0-100 dB. Jesli nie, to od jakiego mniej-wiecej napiecia moge
oczekiwac poprawnej pracy filtru?
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: "Olgierd Cybulski" <cybulski_at_nospam_if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Thu, 5 Sep 2002 17:15:46 +0200
Czy dolnoprzepustowy filtr analogowy Czebyszewa np. 12 rzedu (albo
eliptyczny rzedu 8), wykonany na niezlej jakosci opampach, zasilany
symetrycznie z czystego zrodla, ekranowany itd. bedzie poprawnie
pracowal z sygnalami rzedu kilku mikrowoltow? Teoretycznie nie
powinno byc problemu, ale czy w praktyce wystepuje jakas wartosc
progowa sygnalu wejsciowego, ponizej ktorej filtr nie dziala zbyt dobrze?
Chcialbym moc filtrowac sygnaly 1uV -- ~0.5V, pasmo przepustowe
64 kHz, zaporowe 120kHz, zalozone tlumienie 110 dB, oczekiwane
75 dB. Za filtrem chcialbym postawic regulowany wzmacniacz
0-100 dB. Jesli nie, to od jakiego mniej-wiecej napiecia moge
oczekiwac poprawnej pracy filtru?
Zdaje mi sie ze 1 uV to wartosc zupelnie nierealna -
za duze szumy, ze nie wspomne o wplywie zmieniajacych
sie w czasie napiec niezrownowazenia.
Moze jakis variable-amplifier na wejsciu ?
Albo jakas petla ARW z wolnozmienna regulacja wzmocnienia ?
From: "Piotr Wyderski" <piotr.wyderskiREMOVE_at_nospam_hoga.pl>
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Thu, 5 Sep 2002 18:07:16 +0200
Olgierd Cybulski wrote:
Zdaje mi sie ze 1 uV to wartosc zupelnie nierealna -
za duze szumy, ze nie wspomne o wplywie zmieniajacych
sie w czasie napiec niezrownowazenia.
Dlatego wlasnie zapytalem, bo nie jestem pewien gdzie
dokladnie umiescic filtr -- dolozenie go na wejsciu ma
bardzo duze zalety. Wejscie ma praktycznie nieskonczone
widmo (f_max >> f_wzmacniacza).
Moze jakis variable-amplifier na wejsciu ?
Bloczek takich bedzie wlasnie w ukladzie, tylko jest problem
z GBW -- ja nie wiem jak sie zachowa stopien regulowanych
wzmacniaczy, gdy podlaczy sie go do zrodla sygnalu o widmie
daleko wychodzacym poza dopuszczalne pasmo: tzn. czy
nie zacznie znieksztalcac, tlumic pozadanego sygnalu,
wzbudzac sie itd. Pasmo takich kostek to jest ok. 250 kHz... :-(
Albo jakas petla ARW z wolnozmienna regulacja wzmocnienia ?
Wlasnie te regulowane op-ampy maja za zadanie robic ARW,
bo calosc bedzie napedzac przetwornik ADC.
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: "Olgierd Cybulski" <cybulski_at_nospam_if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Fri, 6 Sep 2002 14:44:06 +0200
Zdaje mi sie ze 1 uV to wartosc zupelnie nierealna -
za duze szumy, ze nie wspomne o wplywie zmieniajacych
sie w czasie napiec niezrownowazenia.
Dlatego wlasnie zapytalem, bo nie jestem pewien gdzie
dokladnie umiescic filtr -- dolozenie go na wejsciu ma
bardzo duze zalety. Wejscie ma praktycznie nieskonczone
widmo (f_max >> f_wzmacniacza).
Ale przeciez i tak wycinasz te duże częstotliwości filtrem.
Możesz dać na wejściu prosty filtr bierny (dolnoprzepustowy),
potem wzmacniacz z ARW i potem właściwy filtr, zaprojektowany
oczywiście z poprawką na ten pierwszy filtr bierny i być
może na charakterystykę częstotliwościowo-fazową wzmacniacza ARW.
Tylko to ARW musi być naprawdę niezłe, żeby stosowanie
filtra tak wysokiego rzędu miało sens (tzn ARW nie powinno
wprowadzać istotnych zniekształceń nieliniowych - wzmocnienie
musi się zmieniać naprawdę wolno). Trochę kłopotliwą sprawą jest
to, że sygnał wejściowy ma taką dynamikę. Zasadniczo filtr
powinien być dostosowany do określonego poziomu sygnałów,
a u Ciebie poziom zmienia się o 6 rzędów wielkości.
Może zamiast ARW lepiej dać kilka stałych wzmacniaczy i
układ kluczowania wejścia (multiplekser analogowy).
Tylko jaki multiplekser przeniesie bez zaszumienia i
zniekształceń sygnały od 1uV do 0.5V ?
To raczej powinny byc odzdzielne wejscia, osobne tory itd.
Wlasnie te regulowane op-ampy maja za zadanie robic ARW,
bo calosc bedzie napedzac przetwornik ADC.
Napędzać przetwornik ??
OC
From: "Piotr Wyderski" <piotr.wyderskiREMOVE_at_nospam_hoga.pl>
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Fri, 6 Sep 2002 15:25:42 +0200
Olgierd Cybulski wrote:
Ale przeciez i tak wycinasz te duże częstotliwości filtrem.
Tak, ale za wzmacniaczami regulowanymi o niezbyt
rewelacyjnym pasmie (znacznie szerszym niz wymagane,
ale wezszym niz to co bedzie na wejsciu). Ja po prostu
nie mam zielonego pojecia jak w praktyce sie wzmacniacze
zachowaja w takim przypadku.
Możesz dać na wejściu prosty filtr bierny (dolnoprzepustowy),
Tak, tylko przetwornik jest 12-bitowy, wiec musze miec calkowite
tlumienie > 74 dB, bo mi sie inaczej antyaliasing pojawi (dlatego
zaprojektowalem filtr na 110 dB -- licze, ze w praktyce da mi
z 80 dB, jesli odpowiednio skonstruuje tor sygnalowy. Wiec jesli
nawet dam prosty filtr o tlumieniu powiedzmy 15 dB, to czy to
cos zmieni z punktu widzenia wzmacniaczy na opampach?
Pytam o opinie praktykow, bo teoretycznie to potrafie sam to
zaprojektowac, ale moze sie okazac, ze sie teoria z praktyka
minely gdzies po drodze. :-)
Tylko to ARW musi być naprawdę niezłe, żeby stosowanie
Sterowane bedzie cyfrowo z procesora, to nie bedzie ukladzik
na jednej diodzie i kondensatorze, jesli to masz na mysli.
(tzn ARW nie powinno wprowadzać istotnych zniekształceń
nieliniowych - wzmocnienie musi się zmieniać naprawdę wolno).
A z tym nie bedzie najmniejszych problemow -- zgrubne ARW
chce miec sprzetowe, tak, by pokrywalo te kilka rzedow, reszta
bedzie realizowana cyfrowo.
Trochę kłopotliwą sprawą jest to, że sygnał wejściowy ma taką dynamikę.
Jak to w radiu amatorskim -- to ma byc odbiornik homodynowy z demodulacja
cyfrowa (demodulator Weavera z mieszaniem cyfrowym). Zaraz po mieszaczu
bedzie silny regulowany wzmacniacz m.cz., filtr i przetwornik AD.
Zasadniczo filtr powinien być dostosowany do określonego poziomu
sygnałów, a u Ciebie poziom zmienia się o 6 rzędów wielkości.
To jest mozliwe do rozwiazania przez podlaczenie filtru przed
przetwornikiem,
ale ja po prostu nie wiem, jak sie zachowa wzmacniacz o pasmie 250 kHz
podlaczony do zrodla o widmie kilkunastu megahercow... :-( -- wzmacniacz
w.cz. tez bedzie aperiodyczny, \epsilon-500 MHz, bo tyle wyciaga mieszacz.
Może zamiast ARW lepiej dać kilka stałych wzmacniaczy i
układ kluczowania wejścia (multiplekser analogowy).
To tak wlasnie ma byc, tylko zamiast kluczowanie wejsc bedzie
kluczowanie rezystorow w petlach sprzezenia zwrotnego.
Tylko jaki multiplekser przeniesie bez zaszumienia i
zniekształceń sygnały od 1uV do 0.5V ?
To raczej powinny byc odzdzielne wejscia, osobne tory itd.
Albo kluczowanie rezystorow przekaznikami, co mi sie bardzo nie podoba...
-(
Napędzać przetwornik ??
Podawac mu sygnal na wejscie. :-)
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: jfox_at_nospam_poczta.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Sat, 07 Sep 2002 11:32:56 GMT
On Fri, 6 Sep 2002 15:25:42 +0200, Piotr Wyderski wrote:
To jest mozliwe do rozwiazania przez podlaczenie filtru przed
przetwornikiem,
ale ja po prostu nie wiem, jak sie zachowa wzmacniacz o pasmie 250 kHz
podlaczony do zrodla o widmie kilkunastu megahercow... :-(
Mniej wiecej wiadomo - zbliz komorke do glosnikow komputerowych,
to telefonu zwyklego itp ... :-(
Ale przy takim odstepie to powinien zwykly filtr RC czy LC pomoc.
Troche przejdzie dalej, ale to juz latwiej odfiltrowac.
Przy czym ... filtr na opampach czy wzmacniacz - na oko ta sama
skala problemow.
Tylko jaki multiplekser przeniesie bez zaszumienia i
zniekształceń sygnały od 1uV do 0.5V ?
To raczej powinny byc odzdzielne wejscia, osobne tory itd.
Albo kluczowanie rezystorow przekaznikami, co mi sie bardzo nie podoba...
-(
Nie ma sie czego wstrecic. Jedyny problem to jak sie przekazniki
zachowaja przy w.cz.
J.
From: "ammpp" <ammpp_at_nospam_poczta.fm>
Subject: Re: Filtr analogowy -- praktyka
Date: Sat, 7 Sep 2002 19:04:25 +0200
| >> Tylko jaki multiplekser przeniesie bez zaszumienia i
| >> zniekszta=B3ce=F1 sygna=B3y od 1uV do 0.5V ?
| >> To raczej powinny byc odzdzielne wejscia, osobne tory itd.
| >
| >Albo kluczowanie rezystorow przekaznikami, co mi sie bardzo nie =
podoba...
| >:-(
|=20
| Nie ma sie czego wstrecic. Jedyny problem to jak sie przekazniki=20
| zachowaja przy w.cz.
Tutaj jest taka do=B6=E6 prosta metoda: Zamiast prze=B3=B1czania =
(multiplexowania) zastosowa=E6 czoperowanie, czyli zwieranie do gleby =
wej=B6=E6, kt=F3re maj=B1 by=E6 od=B3=B1czone. Co=B6 tak jakby =
"odwrotny" multiplexer.
Adam