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Thema: Aktiver Filter Verständniss

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Aktiver Filter Verständniss

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    Hallo Community,
    bin gerade dabei einen Radarbewegungsmelder zu bauen, den ich mit einer Alarmanlage verbinden werde. Es handelt sich um ein Radarmodul ähnlich dem HB100 (Bild im Link passt genau).

    Ich habe die Schaltung in der AP-Note aufgebaut (Annex 1, also Sensor im Dauerbetrieb). Jedoch gibt es ein Problem. Wenn der Sensor eine Bewegung detektiert funktioniert alles, der Sensor gibt am Ausgang ein passendes Signal (im Hz-Bereich) ab. Das Problem ist aber das Ausgangssignal wenn keine Bewegung detektiert wird. Dann habe ich ein Signal im kHz Bereich (etwa 150-350kHz). Deswegen will ich die Schaltung verstehen und etwas anpassen (versuchen).

    Die einzelnen Schaltungsteile sind, wenn ich das richtig verstanden habe:

    1: Halbierte Versorgungsspannung, weil die Versorgung unipolar ist
    2: passiver Hochpass
    3: nicht invertierender Verstärker mit Frequenzabhängiger Verstärkung
    4: invertierender Verstärker mit Hochpasscharakteristik 1. Ordnung und Frequenzabhängiger Verstärkung

    Der 12k Widerstand am IF Ausgang des Moduls ist eine definierte Last, diese wird auch im Datenblatt angegeben.

    Stimmt das soweit?



    Wenn das stimmt, stimmen die Berechnungen?

    zu Punkt 2, Hochpass: Grenzfrequenz = 1/(2 x PI x R x C) = 1/(2 x PI x 330k x 4µ7) = 0,1Hz



    Für Punkt 3 habe ich eine Excel Datei gemacht. Zuerst habe ich die Blindwiderstände der Kondensatoren berechnet, anschließend habe ich die Gesamtwiderstände und daraus den Verstärkungsfaktor berechnet.

    Also als Beispiel bei 10Hz, C1=2n2, C2=4µ7, R1=1M, R2=10k, die Bauteile stammen aus der AP-Note:

    Xc1=1/(2 x Pi x f x C)= 1/(2 x Pi x 10Hz x 2n2) = 7,23MOhm
    Xc2=1/(2 x Pi x f x C)= 1/(2 x Pi x 10Hz x 4µ7) = 3,39kOhm

    Parallelschaltung aus R1 und C1 bzw Serienschaltung aus R2 und C2:

    Rrc1= 1/( (1/R1) + (1/Xc1) ) = 1/( (1/1M) + (1/7M23)) = 878,56kOhm
    Rrc2=R2 + Xc2= 10k + 3k39 = 13,39kOhm

    Verstärkungsfaktor nicht invertierender Verstärker:

    v=1 + (R1/R2) = 1 + (Rrc1 / Rrc2) = 1 + (878,56k / 13,39k) = 338,3



    zu Punkt 4:
    R1 und C1 liegt in Serie, R2 ist die Rückkopplung von Ausgang auf "-In"
    R1 = 8k2
    R2 = 1M
    C1 = 4µ7
    den 2n2 ignoriere ich jetzt einfach, die Berechnung werde ich später in der Excel Datei machen (Parallelschaltung aus Xc und R)

    Grenzfrequenz = 1/ (2 x Pi x R1 x C1) = 1/ (2 x Pi x 8k2 x 4µ7) = 4,13Hz
    v= R2/R1 = 1M/8k2 = 121,95


    Hier der Link zum Modul und AP-Note bzw Datenblatt

    https://www.openimpulse.com/blog/pro...sensor-module/



    Danke für die Kontrolle/Korrektur

    Hannes
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Amp.jpg  

  2. #2
    Ja, ich stimme die Berechnungen voll zu, alles ist prima, habe keine Fehler gefunden.
    Grüse
    K.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Danke für die Kontrolle und Antwort. Habe gestern die Schaltung auf einer Streifenrasterplatine gelötet und es passt jetzt. Es lag also am Aufbau. Jetzt habe ich nur noch ein höheres Signal bei 100Hz, das kommt aber von der Leuchtstoffröhre. Da werde ich aber noch einen Bandpass einfügen oder die Schaltung etwas anpassen, damit das Signal kleiner ist.

    MfG Hannes

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