Filter: Samplerate fs - Grenzfrequenz fg

' schrieb:Um nochmal zu bestätigen was du bereits gesagt hast, habe ich nochmal schnell
ein aktives Filter 2.O in PSpice aufgebaut (EMK, Butterworth)

Im Bild ist ersichtlich, dass hier das gleiche Ergebnis wie bei meinem LV Beispiel auftritt.

Der Thread war für mich wirklich sehr hilfreich, da ich zwar weiß (glaub ich jedenfalls)
wie man ein reales FIlter aufbaut, aber die zugehörigen LabVIEW Parameter unklar
waren.

Ja, die eine Falle ist wie schon erwähnt, daß zur Konfiguration eines Tiefpasses mit der (oberen) Grenzfrequenz fg die Grenzfrequenz als "untere Grenzfrequenz" anzuschließen ist. Die andere, daß als Standardwert für die Grenzfrequenz der wenig praxisnahe Wert "1" benutzt wird. Daduch kommt es dann - wie hier geschehen - zu dem Irrtum, daß es sich bei den einzugebenden Frequenzen nicht um reale Werte, sondern um irgendwelche Verhältnisse handelt. Bei den DAQ-VI's hat man als Standardwert für die Samplingrate 1000 Hz und nicht 1 Hz genommen. So wäre es besser.

Von der LabVIEW-Hilfe darf man auch nicht zu viel verlangen. Im Falle der Filter sollte man schon zufrieden sein, daß es diese VIs gibt. Aber die Filter detailliert zu erklären, als z.B was der Unterschied zwischen Butterworth- und Bessel-Filter ist, daß ist nicht mehr Aufgabe der Hilfe, weil es mit LabVIEW direkt nichts mehr zu tun hat.

Ich freue mich, Dich hier als Pspice-"Simulanten" kennzulernen. Habe viel damit gemacht. allerdings ist die Sache seit 2 Jahren bei mir etwas eingeschlafen. Das Filter hast Du wahrscheinlich mit einem "Laplace-Block" simuliert oder den fertigen Filterblock benutzt.
Habe mir auch mal von NI das "Multsim" angeschaut. Man kann damit nur reale Schaltungen simulieren, nicht aber mit ABM-Blöcken ein Systemverhalten simulieren. Wahrscheinlich fehlt das deshalb, damit es keine Konkurrenz zum LabVIEW-Simulations-Tool gibt.

Anzeige

Zitat:Das Filter hast Du wahrscheinlich mit einem "Laplace-Block" simuliert oder den fertigen Filterblock benutzt.

Hallo Lucki,

das Filter habe ich als richtige Filterschaltung aufgebaut mit einem STandard-OP (TL082) und
einer Standard-Beschaltung. ai und bi stammen dabei aus verfügbaren Tabellen für die gewünschte
Ordnung und den gewollten Filtertyp. (Butterworth, ai=1,4142, bi=1)

Aber eine Sache ist mir noch aufgefallen, ich habe das ganze noch etwas weitergetrieben. Für den
Versuch habe ich Filter 2. Ordnung verwendet, ich brauche aber eine sehr steile Übertragungsfunktion,
also eine gute Dämpfung.

Jetzt habe ich in PSpice einfach mein vorhandenes Filter kopiert und 4 mal hintereinander gesetzt. Durch
die Kombination dieser 4 Filter 2. Ordnung mit gleicher Grenzfrequenz erhalte ich also ein Filter 8. Ordnung.
Filterlaufzeit und Phasengang spielen für mich hier keine Rolle.

Baue ich jetzt ein Filter in LabVIEW ein wo ich als Ordnung nun 8 angebe, erhalte ich eine wirklich sehr
viel kleinere Dämpfung als in der PSpice Simulation.

Verwende ich aber in LabVIEW ebenfalls wie in PSpice 4 FIlter 2. Ordnung als Reihenschaltung, so erhalte
ich die gewünschte Dämpfung und PSpice und LabVIEW stimmen zu 100% überein.

Meine Vermutung geht nun dahin, dass der Eingang "Ordnung" an den LabVIEW Filter-VIs, nur bis zu einer
bestimmten Ordnung diesen Wert akzeptiert, geht dieser über (Vermutung) 4 hinaus wird ein Standardwert
(Vermutung) 2 ausgewählt.

Ist Dir dies Verhalten bekannt? Ein einfacher Test ist hier möglich. Man wähle ein Filter, fg z.B. 1kHz und Ordnung 8.
Man wähle als 2. 4 Filter in Reihe, fg ebenfalls 1kHz und Ordnung jeweils 2. Laufzeiten und Phase außen vor gelassen.
Schließt man einen Sinus an mit f=1kHz sollte im eingeschwungenen Zustand die selbe Amplitude herauskommen,
was aber nicht so ist.

Ich bin jetzt über die Kombination mehrerer Stufen weitergekommen, wäre nur interessant ob Dir dazu noch etwas
einfällt.

mfG
Robert

' schrieb:Jetzt habe ich in PSpice einfach mein vorhandenes Filter kopiert und 4 mal hintereinander gesetzt. Durch
die Kombination dieser 4 Filter 2. Ordnung mit gleicher Grenzfrequenz erhalte ich also ein Filter 8. Ordnung.
Filterlaufzeit und Phasengang spielen für mich hier keine Rolle.

Ein Butterworth-Filter 8. Ordnung entsteht nicht dadurch, daß man 4 Butterworth-Filter 2. Ordnung in Kaskade schalte. Richtig ist nur, daß man 4 IIR-Filter 2. Ordnung hintereinanderschalten kann, um ein Butterworth-Filter 8. Odnung daraus zu machen. Die Koeffizienten sind aber dann bei jeder Stufe anders.
Der Eindruck, daß die Kaskade aus 4 Filtern ein besseres Sperrverhalten hat als ein Filter 8. Ordnung, entsteht dadurch, daß die Kaskadenschaltg die Grenzfrequenz herunterdrückt. Du vergleichst als dann nicht Filter mit gleicher Grenzfrequenz, and das ist unfair. (Bei der Kaskadenschaltung hat man bei 1 kHz eine Dämpfung von 4*3 db = 12 db, siehe die rote Kurve unten)
Die Grenze bei den LV-Filter liegt in der Größe von ca. 20. Ordnung. Bis dahin müßte alles funktionieren.

   
   

  Filtervergleich.vi (Größe: 17,58 KB / Downloads: 222)

Zitat:Ein Butterworth-Filter 8. Ordnung entsteht nicht dadurch, daß man 4 Butterworth-Filter 2. Ordnung in Kaskade schalte

Schon wieder ein Denkfehler.. tzt. Deine Grafik zeigt das natürlich eindeutig.

Ich danke Dir vielmals. EDIT: (nachträglich jetzt auch mit der dementsprechenden
Foren-Funktion, daran muss ich mich erst gewöhnen)

Naja, ein gutes hat das, dieser Thread wird bestimmt dem ein oder anderen
der sich an Filtern "vergreifen" muss zukünftig weiterhelfen.

mfG
Robert

' schrieb:Ich danke Dir vielmals. EDIT: (nachträglich jetzt auch mit der dementsprechenden
Foren-Funktion, daran muss ich mich erst gewöhnen)

Dafür hat sich in anderen Foren die Bezeichung "Bedankomat" eingebürgert. Es ist sicherlich unpersönlicher, aber wenn es hilft fachlich inhaltslose Texte einzudämmen ist es trotzdem ein gute Sache. Also ich danke Dir auch.

Habe das VI noch etwas vereinfacht - vielleicht auf Kosten der Verständlichkeit - und oben zu Herumspielen angehängt.
Gruß Ludwig