Autor Thema: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht  (Gelesen 3969 mal)

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Baruse

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Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 14:56:49 Uhr »
Hallo zusammen,

vorab:
falls der Thread in der falschen Rubrik ist - der kann gerne verschoben werden!

Ich verwende zum Einmessen von Bandmaschinen ein Grundig MV-40.
Bis jetzt hat das einwandfrei funktioniert - bis dann eine A77 kam...
Bei der Maschine streut wohl sehr gerne HF ein und verfälscht die Messungen.
In einem Nachbarforum wird ähnliches berichtet - der TE hat dazu aber auch keine wirkliche Lösung.

Eine Lösung könnte ein Bandpassfilter sein, welche nur den üblichen Audiobereich (20Hz..22kHz) durchlässt.
Alternativ ein Tiefpass der oberhalb 22kHz kappt.
Somit bliebe evtl. vagabundierende VM auf jeden Fall außen vor.

Wer könnte mir ein entsprechendes Filter für mein Vorhaben berechnen?
Es sind ja wohl wirklich nur ein paar Trümmer die man dafür braucht,
aber so wirklich blicke ich die notwendigen Berechnungen trotzdem nicht.

Ich wäre dem Profi, der mir da unkonventionell weiterhilft, sehr dankbar

Viele Grüße
Jörg

Offline m_ETUS_alem

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #1 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 16:12:46 Uhr »
Hi,
grundsätzlich "kappt" kein Hochpass / Tiefpass / Bandpass bei einer bestimten Frequenz (Grenzfrequenz Fc) das Frequenzband,
sondern bedämpft das Nutzsignal in dem Bereich um 6 / 12 oder 24 dB ab (In Abhängigkeit des gewählten Filters!)
Ich denke das weist Du aber ?

Bei einem Tiefpass (TP) erster Ordnung (Dämpfung 6dB bei Fc) ist die Formel:

Fc = 1 /(2 Pi*R*C)
Also als Beispiel ( Mit Bauteilewerte die es auch gibt)

Fc (ca. 23KHz) : R=100 Ohm und C=0.068µF

(Alles unbeachtet der Eingangs und Ausgangswerte deines Messpunktes und Deinem Messequippment, daher vorab Grunddämpfung ermessen!)

Ein TP 2. Ordnung ist mE nicht notwendig und bringt nur additive Grunddämpfung und je nach verwendeten Bauteile noch ander Probleme mit sich. Da steht Nutzen zu Aufwand nicht mehr in Relation.

hoffe hilft  :_hi_hi_:


 

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Offline uk64

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #2 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 16:21:36 Uhr »
Du hast doch schon von anderer Seite Informationen per PN bekommen, daher beschreibe doch mal etwas näher was dir daher schon bekannt ist und du nun vorhast.
Geht es um ein einfachen RC Tiefpass 1.Ordnung?
Einen  RCL Tiefpass 2.Ordnung?
Einen Sperrkreis?

Bei der Geschichte kommt es auch darauf an wo und wie sich die HF da einschleicht.
Geschieht das Hoch- oder Niederohmig?
Anders ausgedrückt, ist die HF belastbar?

Das R in Dominiks Formel setzt sich ja aus dem externen Widerstand und dem Innenwiderstand zusammen.

Gruß Ulrich

Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #3 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 16:45:15 Uhr »
Ulrich ich habe schon allerhand Infos auf allerlei Wegen bekommen.
Ich bitte um Nachsicht wenn ich manches mehrfach erfrage.
Dies liegt schlicht und ergreifend daran, daß mir die Zusammenhänge zunächst nicht klar sind.
Teilweise fühle ich mich ob der umfangreichen Infos oft wie "erschlagen".

Ich denke ich habe das "Problem" doch umfänglich geschildert.
Jetzt kommst Du mir wieder mit "ist die HF belastbar?"  :cray:
Ob das hoch oder niederohmig geschieht? - ich hab keine Ahnung...
1. Ordnung, 2. Ordnung, Sperrkreis? - das erhoffte ich mir von Euch zu erfahren...

Ich werde jetzt mal den Innenwiderstand messen (ich nehme an der von der A77 ist gemeint...?) und dann
mit den genannten Werten (R=100 Ohm und C=0.068µF) experimentieren.

Danke schonmal!
Jörg

Offline uk64

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #4 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 17:30:09 Uhr »
Hier ist der Wechselspannungswiderstand 20Hz bis 20kHz gemeint, er lässt sich nur indirekt messen.  Er beträgt bei der A77 normalerweise 600Ohm.
Dieser Widerstand muss aber nicht für die HF gelten.

Wenn du von 100Ohm (+600Ohm Ri) und 68nF ausgehst kommst du auf eine Grenzfrequenz von
3,3kHz (-3dB).

Gruß Ulrich

Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #5 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 18:45:15 Uhr »
OK - dann brauche ich für eine sinnige Grenzfrequenz (ca. 22kHz) wohl einen 12nF
Ist das so halbwegs OK?

Viele Grüße
Jörg

Offline uk64

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #6 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 18:55:24 Uhr »
Wenn man davon aus geht, das der Innenwiderstand konstant bleibt, also auch für die 120kHz HF gilt ist eine fg 22kHz zu niedrig.

Hier mal mit 39kHz fg gerechnet:



Bei 20kHz kommt man so auf eine Dämpfung von -1dB, bei 120kHz auf ca. -10dB.
Ein Tiefpass 1.Ordnung hat nun mal nur eine Steilheit von 6dB pro Oktave.

Gilt der Ri für die 120kHz nicht kann man so eh nicht rechnen.

Gruß Ulrich
« Letzte Änderung: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 19:01:40 Uhr von uk64 »

Offline Jürgen Heiliger

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #7 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 18:57:59 Uhr »
Hallo Jungs,

wenn ich mich an dieser Stelle mal einschalten darf.....

Ja es geht um die Probleme bei Jörgs A-77..... diese Probleme lassen sich nur als HF-Einstreuung bei der ausgangsseitigen NF-Messung des über Band gemessenen Aufnahme-Frequenzgangs erklären.
Da das MV-40 von Grundig keinerlei Unterschied macht ob das Signal aus NF oder HF besteht kommt es zu Messwerten, die so erstmal nicht sein dürfen.
Da aber Jörg nur ein Osziloskopprogramm für den PC besitzt sieht er diesen Fehler natürliuch nicht, da dieses Programm selbst im günstigsten Fall bei 40 kHz aussteigt, die HF aber bei 120 kHz liegt. (Jörg, ein einfaches Zweikanal-Osziloskop kommt gebraucht um die 60-80 € und misst dann bis ca. 10 MHz, somit wären solche Fehler sofort zu sehen. Also ratsam anzuschaffen.)

Bei der A-77 empfehle ich aus diesem Grund zuerst einmal die Grundvoraussetzungen zuu erledigen. Schaue mal unter Bias-Trap im SM der A-77 nach. (aber bitte nicht die Oszilatorfrequenz und den Mono/Stereo Dummy verstellen!). Wenn da noch Fragen sein sollten lieber nochmals nachfragen. Auch hier im Forum. Nur wenn alles verstanden wurde da rangehen!

Wenn da die Einstellungen sauber gemacht sind können wir noch immer daran gehen einen Tiefpass 1. Ordnung zu bauen dessen untere Grenzfrequenz bei etwa 25 kHz liegt (was völlig ausreichend ist) um so das MV-40 bei der oben beschriebener Messung nicht mit der HF zu "belasten".

Gruß
Jürgen
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Offline Jürgen Heiliger

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #8 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 19:00:10 Uhr »
Hi Uli,

unsere Posts haben sich überschnitten.......

Hans-Joachim sprach mir gegenüber mal am Telefon ein TP 1. Ordnung wäre völlig ausreichend, daher meine Angabe.
Gruß
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Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #9 am: Mittwoch, 16.Juli.2014 | 19:20:31 Uhr »
Nicht daß wir jetzt in eine Art Interessenskonflikt geraten:
ich möchte mit einfachen, überschaubaren Mitteln die A77 einmessen können.
Bei der B77 hat es hervorragend - ohne irgendwelche Probleme geklappt.
Ein User im Nachbarforum berichtet vom exakt gleichen Phänomen - insofern schließe ich
einen Defekt der Maschine einfach mal aus.
Ich hab's ja auch grundsätzlich hinbekommen - mit höherem Pegel, Abschirmung und sonstigen
Tricks die mir so eingefallen sind.
Ich kann keinen signifikanten Unterschied Vor-/Hinterband ausmachen und glaubt mir:
da bin ich extremst empfindlich und somit auch kritisch!
Da ich aber nun an mehreren Stellen gelesen habe, daß "vagabundierende HF" bei der A77
ein Problem sein kann und Hans-Joachim ein solches Filter erwähnt hat, eben dieses Filter
ganz gerne einsetzen und sehen ob ich das Problem damit in den Griff bekomme.
Wobei ich mir sogar recht sicher bin, daß es damit zu lösen ist.

Ich möchte jetzt keine Grundsatzdiskussionen o.ä. lostreten.
Vielleicht ist es auch so, daß die A77 schwieriger einzumessen ist als eine B77.
Gut dann laß ich halt künftig die Finger davon - auch damit hätte ich kein Problem.
Ich sehe nur für mich jetzt gerade so gar keine Verwendung für einen Oskar.
Vielleicht denke ich in ein paar Monaten anders drüber, aber zunächst würde ich ganz gerne
ein einfaches Filter ausprobieren.

Hoffe Ihr versteht mich ein wenig

Viele Grüße
Jörg

Offline uk64

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #10 am: Donnerstag, 17.Juli.2014 | 09:44:56 Uhr »
Nur noch mal zur Klarstellung (und auch weil es mir erst später aufgefallen ist).


Bei einem Tiefpass (TP) erster Ordnung (Dämpfung 6dB bei Fc) ist die Formel:

Fc = 1 /(2 Pi*R*C)


Kleine Fingerübung am Vormittag.
Die Formel fg=1/(2*Pi*R*C) beruht darauf, das bei Grenzfrequenz der ohmsche Widerstand R und der kapazitive Widerstand Xc gleich sind.
Bei fg gilt R=Xc und daher auch UR=UC (Spannung über dem Widerstand gleich Spannung über dem Kondensator)
Durch die Phasenbeziehung 0 zu 90 Grad gilt wird geometrisch addiert.
U=Wurzel(UR^2*UC^2)
Bei UR=UC lässt sich das lässt sich nach
UR=U*0,7079
und
UC=0,7079*U
umstellen.
Daraus folgt
20*lg(0,709)=-3dB
Bei fg (Grenzfrequenz) also 3dB Dämpfung, 6dB pro Oktave (Tiefpass > bei Frequenzverdoppelung doppelte Dämpfung)

Beispiel Überschlagsrechnung (gerundet) Tiefpass 1. Ordnung
Bei Grenzfrequenz fg=30kHz Dämpfung 3dB
Doppelte Grenzfrequenz f=60kHz Dämpfung 6dB
Vierfache Grenzfrequenz f=120kHz Dämpfung 12dB

Gruß Ulrich

« Letzte Änderung: Donnerstag, 17.Juli.2014 | 10:00:46 Uhr von uk64 »

Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #11 am: Donnerstag, 17.Juli.2014 | 19:35:19 Uhr »
Uli Du bist mir nicht gram wenn ich Dir sage daß ich gerade nicht mehr folgen kann?  :_sorry:
Ich habe jetzt 10nF und 15nF besorgt und werde am WE testen (falls ich bis dahin nicht geschmolzen bin...)

Viele Grüße
Jörg

Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #12 am: Sonntag, 20.Juli.2014 | 21:16:47 Uhr »
So - wie versprochen hab ich heute mit dem 10nF Kondi getestet.
ES FUNKTIONIERT  raucher01
Die störende HF wird soweit abgefiltert, daß man nun störungsfrei einmessen kann.

Viele Grüße
Jörg

Offline m_ETUS_alem

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #13 am: Mittwoch, 23.Juli.2014 | 11:24:57 Uhr »
und genau auf das wollte ich raus :)

Klar kann man alles ins kleinste zerbröseln...ich habe aber auf Rücksicht des Fragestellers und einiger Mitlesenden auf best. Faktoren nicht explizit hingewiesen.

Wichtig, ist erst mal das er grundlegend einen Filter baut um herrauszufinden ob es daran wirklich liegt.
Was er ja nun endlich gemacht hat  :__y_e_s:

Gewerblich

Baruse

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Re: Bandpass-/Tiefpassfilter für mV-Meter gesucht
« Antwort #14 am: Donnerstag, 24.Juli.2014 | 09:05:20 Uhr »
Was heißt hier "endlich"?
Klingt ja so als seien Monate vergangen - dabei waren's gerade mal ein paar Tage :)