Полосной фильтр на Op-Amp для ОЧЕНЬ низких частот

@mokystri96o · Регистрация: 28.10.2015

У меня есть исходный сигнал, полезный сигнал находится между 1.4 Гц и 1.6 Гц . Вопрос, возможно ли сделать полосной фильтр на операционном усилителе, например lm358, если да то какой там будет расчет?
Если есть другие идеи как отфильтровать этот сигнал, буду благодарен. Спасибо!

@Woddy · 17.11.2015, 22:27

от чего фильтровать? думаю надо подробнее описать задачу.

@oomomstir · 17.11.2015, 22:33

Attiny.
Ну правда проще получится, чем на ОУ. Если уровень сигнала подходящий - вообще без обвязки можно сделать.

@mokystri96o · 17.11.2015, 22:39 **[ТС]**

Сообщение от woddy

от чего фильтровать? думаю надо подробнее описать задачу.

от частот ниже 1.4 Гц и частот выше 1.6 Гц

@mokystri96o · 17.11.2015, 22:43 **[ТС]**

Сообщение от oomomstir

Attiny.
Ну правда проще получится, чем на ОУ. Если уровень сигнала подходящий - вообще без обвязки можно сделать.

Не совсем понял что вы предлагаете.

@Woddy · 17.11.2015, 22:47

такие частоты на вскидку используются в подлодках, гео исследованиях. и вроде бы всё.

я вот не пойму... это или студент курсовик опять пишет. или у нас в военку таких "спецов" понабрали.

постановку задачи делайте внятно. крутизна среза, допустимые задержки,..

@mokystri96o · 17.11.2015, 22:54 **[ТС]**

Сообщение от woddy

такие частоты на вскидку используются в подлодках, гео исследованиях. и вроде бы всё.

я вот не пойму... это или студент курсовик опять пишет. или у нас в военку таких "спецов" понабрали.

постановку задачи делайте внятно. крутизна среза, допустимые задержки,..

X) Да нет, просто любительский проект, задача довольно общая поэтому конкретных параметров нет.
хотел бы узнать какие варианты решения есть, а там разберусь.

@Bottyk · 17.11.2015, 23:00

Ооочень неторопливая цифровая обработка...как и советовалось выше.

@Woddy · 17.11.2015, 23:02

если нет требований к задержкам, то напрямую в чип вдуваешь, оцифровываешь, и софтово обрабатываешь. на входе любой фильтр на частоты ниже 1кгц например, хватит RC

@mokystri96o · 17.11.2015, 23:03 **[ТС]**

Сообщение от Bottyk

Ооочень неторопливая цифровая обработка...как и советовалось выше.

Через преобразования Фурье?
Тогда думаю БПФ и хороший МК справится с этой задачей, не так?

@mokystri96o · 17.11.2015, 23:06 **[ТС]**

Сообщение от woddy

если нет требований к задержкам, то напрямую в чип вдуваешь, оцифровываешь, и софтово обрабатываешь. на входе любой фильтр на частоты ниже 1кгц например, хватит RC

Понял, а не подскажете какой нибудь метод цифровой фильтрации или это все тот жа Фурье фильтр

@omtomtubo · 17.11.2015, 23:06

В программе MicroCap есть расчет полосового фильтра.

@oomomstir · 17.11.2015, 23:10

Оцифровать, отфильтровать в цифре, выплюнуть обратно в аналог.
Условия: входной сигнал в диапазоне от 0 до питания (скажем, 5V), АЦП с разрешением 10 (если я правильно помню) бит на отсчёт можно запустить на скорости до 15000 отсчётов в секунду. В общем, в вашем диапазоне можно надеяться на итоговое разрешение до 16 бит... А может, и чуть выше, если учесть, что диапазон ограничен с обеих сторон.

Кстати, куда у вас потом сигнал уходит? Если всё равно на АЦП - то почему бы не сделать совсем скромный аналоговый фильтр (чуть ли не просто RC), а дальше всё в цифре?

Фильтрация - фурье не надо, просто IIR-фильтр - Чебышёва, Баттерволта или какой больше подходит к задаче.

@oomomstir · 17.11.2015, 23:15

Да, уточнение: для скорости фильтровать в 2 этапа: на первом downsampling с 15 килогерц до, скажем, 60 Гц (одновременно повышая разрешение) - такой фильтр быстро обсчитывается, на втором уже ваш полосовой фильтр (60 отсчётов в секунду - не так страшно).

@mokystri96o · 17.11.2015, 23:19 **[ТС]**

Сообщение от oomomstir

Оцифровать, отфильтровать в цифре, выплюнуть обратно в аналог.
Условия: входной сигнал в диапазоне от 0 до питания (скажем, 5V), АЦП с разрешением 10 (если я правильно помню) бит на отсчёт можно запустить на скорости до 15000 отсчётов в секунду. В общем, в вашем диапазоне можно надеяться на итоговое разрешение до 16 бит... А может, и чуть выше, если учесть, что диапазон ограничен с обеих сторон.

Кстати, куда у вас потом сигнал уходит? Если всё равно на АЦП - то почему бы не сделать совсем скромный аналоговый фильтр (чуть ли не просто RC), а дальше всё в цифре?

Фильтрация - фурье не надо, просто IIR-фильтр - Чебышёва, Баттерволта или какой больше подходит к задаче.

Сигнал на АЦП идет, а там уже на хранение во ftosh память для последующей обработки.

@Bottyk · 17.11.2015, 23:20

Сообщение от omtomtubo

В программе MicroCap есть расчет полосового фильтра.

А там есть адреса нигазинов с такими номиналами резисторов и конденсаторов?

@Fohyvis · 17.11.2015, 23:41

Сообщение от Bottyk

А там есть адреса нигазинов с такими номиналами резисторов и конденсаторов?

Я понимаю, что вы решили пошутить.
Надеюсь, вы в курсе как в железо воплощается теоретическая разработка: выбираются ближайшие существующие номиналы и по ним пересчитывается функция схемы. Если расхождение с параметрами ТЗ приемлемы - изготавливается. Нет - повторяется подбор.
Тут можно применить и параллельное и/или последоательное соединение нескольких резисторов (конденсаторов), для попадания в нужный номинал. Можно применить и подстроечники.

@Woddy · 17.11.2015, 23:42

и как параметры этого фильтра будут плавать?

@Fohyvis · 17.11.2015, 23:47

Сообщение от woddy

и как параметры этого фильтра будут плавать?

Если вопрос ко мне, затрудняюсь ответить, поскольку не понял что вы имете ввиду.
Если не ко мне - молчу в сторонке :)

@oomomstir · 17.11.2015, 23:52

2 mokystri96o:
Отлично. Тогда надо понять, есть ли у вас веская причина делать полосовой фильтр до АЦП - например, такой причиной будет мощная помеха за пределами полосы.
Скажем, если у вас помеха в 16 раз сильнее (максимального уровня) сигнала - вы потеряете 4 бита разрядности АЦП. Это ещё может быть приемлемым. А вот помеха в 1000 раз больше - явно повод ставить фильтр.
(Сравнивайте максимальную амплитуду сигнала и помехи)

Если нет - то посмотрите, какая у вас частота оцифровки, и сделайте фильтр, который гарантированно срежет всё, что выше половины этой частоты. Остальное - при постобработке.

@omtomtubo 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2012 Сообщений: 1,017
	17.11.2015, 23:06	12
	В программе MicroCap есть расчет полосового фильтра. 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 1,864
	17.11.2015, 23:10	13
	Оцифровать, отфильтровать в цифре, выплюнуть обратно в аналог. Условия: входной сигнал в диапазоне от 0 до питания (скажем, 5V), АЦП с разрешением 10 (если я правильно помню) бит на отсчёт можно запустить на скорости до 15000 отсчётов в секунду. В общем, в вашем диапазоне можно надеяться на итоговое разрешение до 16 бит... А может, и чуть выше, если учесть, что диапазон ограничен с обеих сторон. Кстати, куда у вас потом сигнал уходит? Если всё равно на АЦП - то почему бы не сделать совсем скромный аналоговый фильтр (чуть ли не просто RC), а дальше всё в цифре? Фильтрация - фурье не надо, просто IIR-фильтр - Чебышёва, Баттерволта или какой больше подходит к задаче. 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 1,864
	17.11.2015, 23:15	14
	Да, уточнение: для скорости фильтровать в 2 этапа: на первом downsampling с 15 килогерц до, скажем, 60 Гц (одновременно повышая разрешение) - такой фильтр быстро обсчитывается, на втором уже ваш полосовой фильтр (60 отсчётов в секунду - не так страшно). 0

@Woddy 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.10.2009 Сообщений: 3
	17.11.2015, 23:42	18
	и как параметры этого фильтра будут плавать? 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
		1
	Полосной фильтр на Op-Amp для ОЧЕНЬ низких частот 17.11.2015, 22:25. Просмотров 11760. Ответов 56 Метки нет (Все метки) У меня есть исходный сигнал, полезный сигнал находится между 1.4 Гц и 1.6 Гц . Вопрос, возможно ли сделать полосной фильтр на операционном усилителе, например lm358, если да то какой там будет расчет? Если есть другие идеи как отфильтровать этот сигнал, буду благодарен. Спасибо! 0

@Woddy 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.10.2009 Сообщений: 3
	17.11.2015, 22:27	2
	от чего фильтровать? думаю надо подробнее описать задачу. 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 1,864
	17.11.2015, 22:33	3
	Attiny. Ну правда проще получится, чем на ОУ. Если уровень сигнала подходящий - вообще без обвязки можно сделать. 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 22:39 [ТС]	4
	Сообщение от woddy от чего фильтровать? думаю надо подробнее описать задачу. от частот ниже 1.4 Гц и частот выше 1.6 Гц 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 22:43 [ТС]	5
	Сообщение от oomomstir Attiny. Ну правда проще получится, чем на ОУ. Если уровень сигнала подходящий - вообще без обвязки можно сделать. Не совсем понял что вы предлагаете. 0

@Woddy 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.10.2009 Сообщений: 3
	17.11.2015, 22:47	6
	такие частоты на вскидку используются в подлодках, гео исследованиях. и вроде бы всё. я вот не пойму... это или студент курсовик опять пишет. или у нас в военку таких "спецов" понабрали. постановку задачи делайте внятно. крутизна среза, допустимые задержки,.. 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 22:54 [ТС]	7
	Сообщение от woddy такие частоты на вскидку используются в подлодках, гео исследованиях. и вроде бы всё. я вот не пойму... это или студент курсовик опять пишет. или у нас в военку таких "спецов" понабрали. постановку задачи делайте внятно. крутизна среза, допустимые задержки,.. X) Да нет, просто любительский проект, задача довольно общая поэтому конкретных параметров нет. хотел бы узнать какие варианты решения есть, а там разберусь. 0

@Bottyk 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.01.2010 Сообщений: 1,182
	17.11.2015, 23:00	8
	Ооочень неторопливая цифровая обработка...как и советовалось выше. 0

@Woddy 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.10.2009 Сообщений: 3
	17.11.2015, 23:02	9
	если нет требований к задержкам, то напрямую в чип вдуваешь, оцифровываешь, и софтово обрабатываешь. на входе любой фильтр на частоты ниже 1кгц например, хватит RC 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 23:03 [ТС]	10
	Сообщение от Bottyk Ооочень неторопливая цифровая обработка...как и советовалось выше. Через преобразования Фурье? Тогда думаю БПФ и хороший МК справится с этой задачей, не так? 0

Опции темы

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 23:06 [ТС]	11
	Сообщение от woddy если нет требований к задержкам, то напрямую в чип вдуваешь, оцифровываешь, и софтово обрабатываешь. на входе любой фильтр на частоты ниже 1кгц например, хватит RC Понял, а не подскажете какой нибудь метод цифровой фильтрации или это все тот жа Фурье фильтр 0

@mokystri96o 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.10.2015 Сообщений: 240
	17.11.2015, 23:19 [ТС]	15
	Сообщение от oomomstir Оцифровать, отфильтровать в цифре, выплюнуть обратно в аналог. Условия: входной сигнал в диапазоне от 0 до питания (скажем, 5V), АЦП с разрешением 10 (если я правильно помню) бит на отсчёт можно запустить на скорости до 15000 отсчётов в секунду. В общем, в вашем диапазоне можно надеяться на итоговое разрешение до 16 бит... А может, и чуть выше, если учесть, что диапазон ограничен с обеих сторон. Кстати, куда у вас потом сигнал уходит? Если всё равно на АЦП - то почему бы не сделать совсем скромный аналоговый фильтр (чуть ли не просто RC), а дальше всё в цифре? Фильтрация - фурье не надо, просто IIR-фильтр - Чебышёва, Баттерволта или какой больше подходит к задаче. Сигнал на АЦП идет, а там уже на хранение во ftosh память для последующей обработки. 0

@Bottyk 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.01.2010 Сообщений: 1,182
	17.11.2015, 23:20	16
	Сообщение от omtomtubo В программе MicroCap есть расчет полосового фильтра. А там есть адреса нигазинов с такими номиналами резисторов и конденсаторов? 0

@Fohyvis 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.01.2012 Сообщений: 499
	17.11.2015, 23:41	17
	Сообщение от Bottyk А там есть адреса нигазинов с такими номиналами резисторов и конденсаторов? Я понимаю, что вы решили пошутить. Надеюсь, вы в курсе как в железо воплощается теоретическая разработка: выбираются ближайшие существующие номиналы и по ним пересчитывается функция схемы. Если расхождение с параметрами ТЗ приемлемы - изготавливается. Нет - повторяется подбор. Тут можно применить и параллельное и/или последоательное соединение нескольких резисторов (конденсаторов), для попадания в нужный номинал. Можно применить и подстроечники. 0

@Fohyvis 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.01.2012 Сообщений: 499
	17.11.2015, 23:47	19
	Сообщение от woddy и как параметры этого фильтра будут плавать? Если вопрос ко мне, затрудняюсь ответить, поскольку не понял что вы имете ввиду. Если не ко мне - молчу в сторонке :) 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 1,864
	17.11.2015, 23:52	20
	2 mokystri96o: Отлично. Тогда надо понять, есть ли у вас веская причина делать полосовой фильтр до АЦП - например, такой причиной будет мощная помеха за пределами полосы. Скажем, если у вас помеха в 16 раз сильнее (максимального уровня) сигнала - вы потеряете 4 бита разрядности АЦП. Это ещё может быть приемлемым. А вот помеха в 1000 раз больше - явно повод ставить фильтр. (Сравнивайте максимальную амплитуду сигнала и помехи) Если нет - то посмотрите, какая у вас частота оцифровки, и сделайте фильтр, который гарантированно срежет всё, что выше половины этой частоты. Остальное - при постобработке. 0