Actief filter, niet veel geluk

[Arjan]

Ik ben reeds enige tijd bezig met het ontwerpen van een actief filtertje, maar ik ben op de een of andere manier gezegend met 2 linkerhanden als het op electronica aankomt

Zelfs de meest simpele schakelingen eindigen in ontploggingen...
Met hout/ijzer bouw ik alles, maar zodra er electrisch bij komt kijken wordt t gevaarlijk.

enfin, ik had de volgende schakeling ontworpen/gesoldeerd:


Echter, als ik dit aansluit dan komt er wat eng geluid uit het geheel en heb ik niet het idee dat ie t doet. Als spanningsbron gebruik ik de -12 en de +12 van een AT voeding.

Heeft iemand enig idee waar het mis kan gaan?
Ik bedoel, het is zo'n simpele schakeling, wat kan ik nu verkeerd hebben gedaan?

ik ben echt een beetje hopeloos aant worden mbt. soldeerwerkjes

[IJnte]

Resize je picture effe.. ik zie em niet een(kheb adsl) laat staan een 56k modempie!

Je hebt zo te zien een sallen-key filter gemaakt. Goede keuze opzich, alleen je moet wel weten wat je doet..
Je hebt een laagdoorlaatfilter gemaakt, maar welke frequentie moet ie filteren?
JE voeding is ook niet goed je moet wel een aarde plaatsen tussen de 2 spanningsbronnen.. Als je em van je ATX voeding afhaalt, moet je dus de GND pakken van je voeding

[ Voor 79% gewijzigd door IJnte op 12-04-2004 22:05 ]

[Arjan]

IJnte schreef op 12 april 2004 @ 22:01:
Resize je picture effe.. ik zie em niet een(kheb adsl) laat staan een 56k modempie!

Je hebt zo te zien een sallen-key filter gemaakt. Goede keuze opzich, alleen je moet wel weten wat je doet..
Je hebt een laagdoorlaatfilter gemaakt, maar welke frequentie moet ie filteren?

de kantel frequentie moet ergens tussen de 80 en de 200hz liggen, het komt zich neit zo heel nauwkeurig
(t plaatje is maar 2.7 KB (2768 bytes) groot, hij lijkt het gewoon te doen?)

over de voeding, waar zou ik de ground dan aan moeten zetten?
Aan één van beide offset's ? (datasheet)

[ Voor 13% gewijzigd door Arjan op 12-04-2004 22:11 ]

[IJnte]

Atgast schreef op 12 april 2004 @ 22:05:
[...]

over de voeding, waar zou ik de ground dan aan moeten zetten?
Aan één van beide offset's ? (datasheet)

Niet aan de offset. Gewoon de schakeling zelf(dus de onderkant van C2 )aan de GND van de atx voeding hangen. De +12 en de -12 ook van de ATX voeding halen. Dan heb je een symetrische voeding..

[IJnte]

waarom heb je precies voor een sallen-key filter gekozen? Je kan als je toch die nauwkeurigheid niet echt nodig hebt, toch gewoon een actief laagdoorlaatfilter gebruiken.. Of zie ik het verkeerd? Ik vindt oook dat je wat rare waardes gebruikt eerlijk gezegt.. kun je die verklaren

[Arjan]

IJnte schreef op 12 april 2004 @ 22:25:
waarom heb je precies voor een sallen-key filter gekozen? Je kan als je toch die nauwkeurigheid niet echt nodig hebt, toch gewoon een actief laagdoorlaatfilter gebruiken.. Of zie ik het verkeerd? Ik vindt oook dat je wat rare waardes gebruikt eerlijk gezegt.. kun je die verklaren

Die waardes heb ik gewoon door te proberen achterhaald. Ik heb voor dit filter gekozen omdat het in principe simpel te bouwen is. Met de GND aangesloten lijkt hij het te doen, alleen filtert hij zo goed als niet. Eens ff kijken of ik wel de juiste onderdeeltjes heb gekregen bij de electrotoko

[IJnte]

Euh een makkelijk filter Je kunt je er suf aan rekenen hoor! dit is echt niet "een gemakkelijk filter" ... Het is wel een heel goed filter, omdat de demping heel hoog is van dit filter. Je kan veel makkelijker gewoon een actief 2e orde filter in elkaar zetten, waarvan de kantelfrequentie van beide filters gelijk is! Hierdoor heb je een demping van 40dB per decade. Dit is meer dan voldoende. Het scheelt je een hoop gereken. Als je echt goed wilt uitrekenen waar de kantelfrequentie van dit filter ligt, moet je de complexe rekenwijze gebruiken(werkt met imaginair en reeel deel).
Wat ook nog een bijkomend nadeel(of voordeel) kan zijn is dat een sallen-key filter een chebyshev karakteristiek heeft. Dit houdt in dat net voor de kantelfrequentie het filter niet 0 is of dempt, maar juist het signaal een klein beetje versterkt.

Ik zou toch maar es goed nadenken over je keuze. Sccs

[Arjan]

IJnte schreef op 12 april 2004 @ 22:42:
Euh een makkelijk filter Je kunt je er suf aan rekenen hoor! dit is echt niet "een gemakkelijk filter" ... Het is wel een heel goed filter, omdat de demping heel hoog is van dit filter. Je kan veel makkelijker gewoon een actief 2e orde filter in elkaar zetten, waarvan de kantelfrequentie van beide filters gelijk is! Hierdoor heb je een demping van 40dB per decade. Dit is meer dan voldoende. Het scheelt je een hoop gereken. Als je echt goed wilt uitrekenen waar de kantelfrequentie van dit filter ligt, moet je de complexe rekenwijze gebruiken(werkt met imaginair en reeel deel).
Wat ook nog een bijkomend nadeel(of voordeel) kan zijn is dat een sallen-key filter een chebyshev karakteristiek heeft. Dit houdt in dat net voor de kantelfrequentie het filter niet 0 is of dempt, maar juist het signaal een klein beetje versterkt.

Ik zou toch maar es goed nadenken over je keuze. Sccs

ja, makkelijk in de zin van weinig onderdelen.
Een actief 2e orde filter heeft net zoveel onderdelen. Je zegt zelf al dat dit filter erg goed is (wat ik meteen van je aanneem) en ik dacht dat ik door wat te testen wel goede resultaten zou krijgen. (electrotoko heeft me een 10nF C2 gegeven )
Dus ik ga weer ff solderen.

[edit]
met de juiste waarden filtert ie nogsteeds niks

[ Voor 3% gewijzigd door Arjan op 12-04-2004 22:57 ]

[IJnte]

Je ic is goed toch? Je kan dat testen door gewoon een simpel versterkerte te maken met die 2 4K7 weerstanden. Verder blijf ik bij mijn standpunt dat een sallen-key filter voor het doeleind waar jij et voor wilt gebruiken niet optimaal is, omdat de berekening van de waardes gewoon erg lastig is. Daarvoor is wel enige elektrotechnische kennis nodig.. Nu heb ik toevallig vorig jaar ook heel veel gerekend aan filters, en ook effe aan sallen-key filters. Ik zal morgen effe mijn schrift tevoorschijn toveren, om te kijken of ik je verder kan helpen.
Kijk in iedergeval nog effe goed of je de voeding wel goed hebt aangesloten.. Dit is de meest voorkomende fout namelijk.

[Arjan]

Ik neem aan dat de IC nog goed is, ik heb em niet misbruikt, behalve dan dat ie ff zonder ground heeft gedraaid.
Ik heb een voetje gebruikt bij het solderen, dus te warm kan hij ook niet zijn geworden.

Uit de simulatie bleek overigens dat de kantelfrequentie bij +/- 125Hz lag. prima dus voor mijn doeleinden. Je zou kunnen afvragen of hij niet erg ruisgevoelig is, maar ik moet hem überhaupt eerst eens zien werken.

Rare toestand, maar ik ga nu slapen aangezien er morgen een SE gemaakt moet worden...

[subsonik]

De ground van je voeding moet aan de "massa" in je schakeling. Ook de massa van je ingangssignaal moet aan ground!

Verder ga je met die pot van 120K niet alleen de gain, maar ook de curve van je filter aanpassen. Als de pot helemaal open staat is er geen probleem, maar als je hem pakweg halfweg zet, zorgt die pot voor een bronimpedantie van 30K, die het effect van de eerst 4K7 weerstand versterkt. Hierdoor zou je doorgangsfrequentie dus sterk omlaag gaan.

Voor dergelijke filters moet je altijd een zo klein mogelijke bronimpedantie hebben. Als je de pot percé voor het filter wil, dan moet er een buffer tussen...

Overigens valt het mij op dat je de ene keer 100nF, en de andere keer 250nF gebruikt. Hierdoor krijg je een combinatie van 2 1e orde laagdoorlaatfilters met verschillend kantelpunt, waardoor je een vrij bizarre curve krijgt. Maar dat was misschien wel je bedoeling, dat weet ik niet

[Arjan]

ah, dat van die potmeter was ik me niet van bewust. Dat was ook meer zoiets op het laats van: verdorie, ik kan de ingangssterkte niet regelen we gooien er een potmeter tussen...

Ik ga het filter even opnieuw maken, from scratch zeg maar. De potmeter komt gewoon achter het filter, zodat ik daar geen onbedoelde effecten meer mee oproep.
Ik heb wat printsteentjes (hoe heten die dingen?) gehaald, zodat ik wat makkelijker kan expirimenteren met m'n printje. Hoef ik niet meer alles los te solderen, maar kan ik het gewoon los/vast schroeven

[subsonik]

Als je écht makkelijk wil gaan experimenteren, moet je maar es een stukje breadboard halen. Een klein boardje kost niet meer dan 10 EUR, en is z'n geld zéker waard! Je kan er de componenten gewoon in prikken, das een pak rapper dan vastschroeven

[Arjan]

mja, ik heb nu in principe een werkend filter, ik heb alleen de potmeter even de laan op moeten stampen, want hijwas crappy.
Er zit nu alleen erg veel 'rommel' in het geluid, dat moet er nog uit en dan zou ik klaar moeten zijn. Iemand een ideetje?

[subsonik]

Wat bedoel je met "rommel"?

Wellicht kan die 741 opamp niet echt volgen, das een oeroude, trage opamp, met bar slechte specs... Je kan bv. eens een TL071 proberen, dat moet normaalgezien al een stuk betere resultaten geven.

Vergeet ook niet dat je bij audioschakelingen met opamps alle verbindingen in de terugkoppeling zo kort mogelijk moet houden, anders heb je risico op oscillaties!

[Arjan]

tja, rommel...
je hoort dat de muziek erdoor komt (gefilterd ), maar er zit voornamelijk veel gekraak en wat ploppen in het geluid.
Op het moment gebruik ik trouwens 2x 10K Ohm en 2x 100nF.
Jammer dat het zo stoort, want het filter gedeelte werkt tenminste
Denken jullie echt dat de 741 te antiek is?

[Verwijderd]

je kunt ff een andere potmeter proberen, die wil wel eens voor storingen zorgen.

Als je alleen de -12V en de +12V hebt aan gesloten krijgt het IC er 24V op te staan omdat je niet tenopzichte van de massa kijkt, en dat is niet echt best voor dat IC. Het kan dus zijn dat je het IC hebt opgeblazen. Ik had namelijk het zelfde gehad IC's uit mekaar genknald.

[subsonik]

Een 741 kan echt wel 24V hebben hoor! Standaard werkspanning voor opamps is +/- 15V, 30V dus. De meeste types kunnen wel 36V hebben.

Een andere mogelijke bron van storing is de voeding en de aarding. Je moet bij audio altijd 1 centraal massapunt hebben. En qua voeding is een PC-voeding nu niet bepaald storingsvrij

[Arjan]

Verwijderd schreef op 14 april 2004 @ 10:15:
je kunt ff een andere potmeter proberen, die wil wel eens voor storingen zorgen.

Als je alleen de -12V en de +12V hebt aan gesloten krijgt het IC er 24V op te staan omdat je niet tenopzichte van de massa kijkt, en dat is niet echt best voor dat IC. Het kan dus zijn dat je het IC hebt opgeblazen. Ik had namelijk het zelfde gehad IC's uit mekaar genknald.

Ik had al een nieuwe IC gehaald, just to be sure. Dus dat is het probleem niet.
Kan ik de ground van het signaal op de aarde aansluiting leggen van het stopcontact? Of kan ik beter dmv een condensatortje proberen de ground troep-vrij te krijgen?

[subsonik]

Normaalgezien hangt de ground in je PC voeding al aan de aarde van het stopcontact. Dit is nog een mogelijke oorzaak voor je problemen, eventueel kan je proberen de voeding op een niet geaard stopcontact aan te sluiten. Anders heb je namelijk een mooie groundloop in het geval de rest van je stereo ook geaard is, of in het geval de stereo niet geaard is loopt alle troep uit je stereo naar ground via je filter.

Wat ook wel nog wil helpen, is een condensatortje van plus naar massa en eentje van massa naar min, en wel zo dat de condensatortjes zo dicht mogelijk bij de opamp zitten. Een elcootje van 10µF of een keramische condensator van 100nF zijn voldoende. Tegen groundloops helpt dit niet, maar het voorkomt wel oscillaties van je opamp. Probleem met die oscillaties is dat je ze niet noodzakelijk onmiddellijk hoort, maar je merkt het wel aan doorgefikte tweeters of eindtrappen die heel hard gaan stoken.

[ Voor 7% gewijzigd door subsonik op 14-04-2004 11:20 ]

[Arjan]

ik heb de elco'tjes er even bij gezet, en meteen wat plaatjes geschoten





Nu maar weer eens testen.

[edit]
nog steeds troep, ik kan het het beste omschrijven als volgt:
hij begint goed, maar na 2 seconden ofso begint hij heftig te kraken. Alsof iemand de contacten langs elkaar wrijft, zo'n soort troep.

[ Voor 29% gewijzigd door Arjan op 14-04-2004 12:27 ]

[Arjan]

ok, drastische actie was nodig
Ik heb het geheel losgesoldeerd (heil desoldeerpomp ) en daarnaa omgetoverd tot een 2e orde actief low-pass filter met het kantelpunt op 160Hz.
resultaat: perfectie

hij doet t nu prima, ik vermoed overigens dat het gekraak ed. bij de vorige versie kwam doordat er wat hars was gaan lopen...