Wie kann ich Butterworthfilter simulieren

[doctrin]

Hallo Leute,

wie kann ich mit Boxsim verschiedenste Aktivfilter simulieren? Ich denke mal mit der Güte der Weiche, oder? Also zB. so lange mit der Güte rumspielen, dass bei Butterworthcharakterstik bei fc die Spannung um -3dB abgefallen ist?

MfG

[doctrin]

Hat denn keiner ne IDee

[maha]

Sicher gäbe es Ideen.......

[Mwf]

Hallo Doctrin,

Butterworth-Filter 2. Ordnung haben per Definition Q = 0.707.
Filter höherer Ordnung setzen sich aus Filtern 2. und 1.Ordnung (haben kein Q) zusammen.
Andere Filtertypen haben andere Qs und dort ist dann auch die Definition der Grenzfrequenz (z.B. -3 dB) nicht mehr so einfach wie bei Butterworth.

Ich ahne dass Dir diese Infos noch nicht wirklich weiterhelfen .
Dazu wäre aber mehr Input nötig.


Gruss,
Michael

[doctrin]

Gut danke, d.h. das alle Butterworthfilter 2. Ordnung mit Q=0,707 arbeiten.
Aber was bedeutet das dann für FIlter 4. oder 8. Ordnung...keine Güte einstellen ist ja nicht möglich, es muss ja eine Güte sein.Ich vermute es sind weiterhin 0,707

[Mwf]

akt. Filter >2.O.

Hallo,

Der Gütefaktor (Q oder 1/D, D = Dämpfung) ist nur für schwingfähige Systeme der einfachsten Art definiert,
also z.B. 1 Feder mit 1 Masse oder 1 Kondensator + 1 Spule.

Aktive elektrische Filter höherer Ordnung setzt man -- weil einfacher zu realisieren --
aus Blöcken 2.Ordnung und 1.Ordnung (RC-Glieder) zusammen.
Die Einzelfilter haben dann -- von Sonderfällen abgesehen (Linkwitz-Riley) --
unterschiedliches Q und auch unterschiedliche Resofrequenzen (Offset).

B4 (Butterworth 4th) besteht z.B. aus einer Reihenschaltung
von Q = 0.54 und 1.31 mit f-Offset 0.72 und 1.39 gegenüber dem Gesamtfilter.
B8 mit Q = 0.51/0.60/0.90/2.56 bei f-Offset 0.66/0.83/1.21/1.51
(Daten z.B. aus Tietze/Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik").

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Mit Boxsim kenne ich mich nicht aus (wie das dort gehandhabt wird/möglich ist).
Dazu gibts doch hier massig Text und Spezis .

Es wäre an der Zeit ..... wenn du vielleicht mal genauer sagst was dein eigentliches Ziel ist,
z.B. akt. Sub mit boost oder gar kpl. Aktivbox.
Ich schreibe gelegentlich zwar gerne, aber nicht fürs Off!

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Wenn du Filter mit beliebig einstellbarem Freqgg. suchst,
-- z.B. um passive Filter/EQ zu ersetzen --,
solltest Du dich von Lehrbuchfiltern gleich wieder verabschieden, denn die haben ja gerade ganz spezielle Eigenschaften.


Gruss,
Michael

[doctrin]

Ne ich baue eine Aktivbox auf und simuliere mit BOXSIM die Aktivfilter der DigiWeiche. Mit Boxsim kann man zwar keine 48db/Okt. realisieren aber man kann mal schauen was so möglich ist ohne gleich das Messmikrofon auspacken zu müssen.

MfG

[maha]

Mwf schreibt:

B4 (Butterworth 4th) besteht z.B. aus einer Reihenschaltung
von Q = 0.54 und 1.31 mit f-Offset 0.72 und 1.39 gegenüber dem Gesamtfilter.

HP vor HT: Das Chassis stellt ein Filter 2.Ordnung dar. Das Chassis muss daher eines der obigen Wertepaare einhalten, sonst geht es sich nicht aus!
Falls es sich nicht ausgeht, auch kein Drama...... es betrifft ja hauptsächlich die Gruppenlaufzeit rund um die synthetisierte Grenzfrequenz.

(Tschuldigung, ich hab´ mal den Schwamkrug gelesen.....)

maha

[Susie Q]

Der Gütefaktor (Q oder 1/D, D = Dämpfung) ist nur für schwingfähige Systeme der einfachsten Art definiert, also z.B. 1 Feder mit 1 Masse oder 1 Kondensator + 1 Spule.

1. April-Ausgabe des Tietze/Schenk ?

Für ein Filter 1. Ordnung gilt: Qf = 1/Wurzel aus 2 = 0.707 Butterworth/f-3dB.
(der Strich bei Qi in der Filterkoeffiziententabelle im T/S bedeutet etwas gänzlich anderes, als daß ein Filter 1.O. keinen definierten Gütefaktor Qf hätte)

Ein Kondensator oder eine Spule allein kann keinen Schwingkreis bilden, deshalb kommt es nicht wie bei Tschebyschefffiltern ab 2.O. verschiedener Welligkeit zu einem Energieaustausch über den Betrag der eingespeisten Spannung hinaus, noch verläuft die Spannung wie bei Bessel und krit. Dämpfung ab 2.O. unterhalb des Betrags eines Butterworthfilter 1.O.

Filter 1.O. sind also immer Butterworthfilter mit Qf = 0.707/f-3dB, während Butterworthfilter beliebiger Polzahl/Steigung immer ein Qf von 0.707/f-3dB aufweisen.
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Boxsim schließlich:
simuliert sektierte Filtereinheiten 1. und 2. Ordnung, für Filter ab 3.O. muß mit Koeffizienten gerechnet werden, die im Ergebnis für die jeweiligen Filter 2.O. unterschiedliche f-3dB-Frequenzen bzw. unterschiedliche Werte für Qf1, Qf2 ff. ergeben (Mwf's sog. "Offset")
(man könnte versuchen, das nach den Koeffizienten ai, bi ff. und der Filterfrequenzen fgi/fg für aktive/kaskadierte [und passive Filter kaskadiert oder als Gesamtfilter] aufzudröseln/darzustellen, die Frage wäre, ob es einen Nutzen hätte)

[Fosti]

Original geschrieben von Susie Q
Ein Kondensator oder eine Spule allein kann keinen Schwingkreis bilden, deshalb kommt es nicht wie bei Tschebyschefffiltern ab 2.O. verschiedener Welligkeit zu einem Energieaustausch über den Betrag der eingespeisten Spannung hinaus, noch verläuft die Spannung wie bei Bessel und krit. Dämpfung ab 2.O. unterhalb des Betrags eines Butterworthfilter 1.O.

Hi Susie,

obwohl wir als alte E-Techniker-Hasen ja schon wissen, dass wir auch eine Schaltung mit nur einem Energiespeicher in die Resonanz treiben können

Grüße,
Fosti

[Susie Q]

Original geschrieben von Fosti

Parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten spielen gerne als zweiter Energiespeicher das berüchtigte AMP-Schwingen, gell?!
Sehr schön, Fosti.

Hier noch was ON-Toppiges, schön Buntes
http://66.249.93.104/search?q=cache:...ient=firefox-a
für die kleinen Motzer im Kindergarten

[Fosti]

Falsch, ich meine z.B. eine R-L-Reihenschaltung. Ich halte es meist mit den Grundlagen und da kommt man (fast) immer ohne parasitäre "Schweinereien" aus

P.S.: Ich habe ja ausdrücklich nur von EINEM Energiespeicher gesprochen.

[Susie Q]

Original geschrieben von Fosti
Falsch, ich meine z.B. eine R-L-Reihenschaltung.

Eine Serienschaltung aus einem Widerstand und einer Spule bildet einen Schwingkreis ("in die Resonanz treiben")?

[Fosti]

ich habe nie behauptet eine R-L-Serienschaltung wäre ein Schwingkreis. Aber man kann eine solche Schaltung sehr wohl in die Resonanz treiben!

[Susie Q]

Original geschrieben von Fosti
ich habe nie behauptet eine R-L-Serienschaltung wäre ein Schwingkreis. Aber man kann eine solche Schaltung sehr wohl in die Resonanz treiben!

Okay. Ich hatte aber ausschließlich zum Thema Frequenzweichen über Schwingkreise mit zwei Energiespeichern geschrieben, was Du als Zitat zum Anlaß genommen hast, um mir pesönlich mit Deinen Beitrag eine Schaltung mit nur einem Energiespeicher in die Resonanz treiben können zu antworten.
Ich sehe da keinen Zusammenhang, weder zu meinem Geschreibe, noch zum Threaththema Butterworthweichensimulation.
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PS, OT: wie eine [?] Schaltung mit nur einem Energiespeicher "in die Resonanz getrieben" werden kann, und was das von einem Schwingkreis unterscheidet, interessiert mich trotzdem.
Vielleicht schreibst Du mir mehr darüber per PM?