MOPS FFM Karte 16 Kanäle analoges Tiefpassfilter mit fester Grenzfrequenz

Transkript

1 MOPS FFM Karte 6 Kanäle analoes Tiepassilter mit ester Grenzrequenz

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3 Funktion. Funktion 6-polies analoes Tiepassilter mit ester Grenzrequenz 6 unabhänie Kanäle pro MOPS Steckkarte Filterrenzrequenz wird durch 6 einzelne Austeckmodule bestimmt Modulbestückun durch Sotware auslesbar Butterworth- oder Besselcharakteristik verübar als Antialiasinilter verwendbar Bandberenzun z.b. zur Rauschminderun. Prinzip Einanssinal (hochpeelie Spannun) über externe DSUB-Buchse an der Rückwand oder über internen Analobus (z.b. von einer Verstärkerkarte) -3dB - Grenzrequenz wird durch ein Austeckmodul (Grenzrequenzen zwischen 0 und 0000 Hz verübar) Ausabe des eilterten analoen Sinals über internen Analobus (z.b. zu einer A/D Wandlerkarte) Option: analoe Testausäne an der Frontplatte 3. Technische Daten 3.. Einan Einansinale: Bezuspotential: Einansspannunsbereich: Einansspannunsestikeit: Einanswiderstand: 37 polie DSUB-Buchse an der Kartenrückwand, diese Einäne können nur benutzt werden, wenn die entsprechenden Kanäle nicht durch den internen Analobus belet sind emeinsame analoe Masse (Analo Ground) ür alle 6 Kanäle keine alvanische Trennun, zum MOPS-System!!! +/-0 Volt +/-5 Volt MOhm MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763) F-FFM Seite

4 Technische Daten 3.. Ausan Ausansspannunsbreich: Ausansimpedanz: +/-0 Volt ca. 50 Ohm 3.3. Tiepassilter Unter "Grenzrequenz" ist diejenie Sinalrequenz zwischen Durchlass-und Sperrbereich zu verstehen, bei der die Ausans- eenüber der Einansamplitude um 3dB (ca. 30%) edämpt wird. Übertraunsunktion: 6-poli Butterworth oder Bessel Niedriste möliche Grenzrequenz: 0 Hz Höchste möliche Grenzrequenz: 0000 Hz Typische Standardrenzrequenzen: 0,50,80,00,50,00,350,500,800,000 Hz Die Koniuration der typischen Austeckmodule kann in der Bedienersotware auselesen werden Genauikeit Gleichspannunsübertraunehler: max. +/- 0.0 % Flatness o the transer unction: max. +/- 0.0dB Abweichun der Grenzrequnenz: max. +/- % Osetehler: max. +/- mv Output noise max. 4mV p-p (bei kurzeschlossenen Einan) 3.5. Abmessunen Standard MOPS-Steckkarte: Läne: 34 mm Breite: 9 mm Höhe: mm Seite F-FFM MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763)

5 Technische Daten 3.6. Übertraunsunktion - Butterworthcharakteristik 0 Durchlass [db] Phase [Grad ] dB Ampltidudenan Phase * Frequenz 0. *.0 * 0 * H ( ) = j.939 j j mit: H( ) j komplexe Übertraunsunktion des Filters Grenzrequenz des Filters Sinalrequenz - Amplitudenan: A( ) = H( ) Phasenan: IM( H ( )) Φ( ) = arctan RE( H ( )) MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763) F-FFM Seite 3

6 Technische Daten 3.7. Übertraunsunktion - Besselcharakteristik 0 Durchlass [db] Phase [Grad] - 3dB Amplitudenan Phase * Frequenz 0. *.0 * 0 * H ) = ( + j j j 0.53 mit: H( ) j komplexe Übertraunsunktion des Filters Grenzrequenz des Filters Sinalrequenz - Amplitudenan: A( ) = H( ) Phasenan: IM( H ( )) Φ( ) = arctan RE( H ( )) Seite 4 F-FFM MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763)

7 Anschlussbeleun 4. Anschlussbeleun 4.. Einäne Analo_Ground Input_Channel_ Input_Channel_ Input_Channel_3 Input_Channel_4 Input_Channel_5 Input_Channel_6 Input_Channel_7 Input_Channel_8 Input_Channel_9 Input_Channel_0 Input_Channel_ Input_Channel_ Input_Channel_3 Input_Channel_4 Input_Channel_5 Input_Channel_6 Analo_Ground pol D-SUB Buchse an der Kartenrückwand MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763) F-FFM Seite 5

8 Anschlussbeleun 4.. Testausäne Die Testausäne an der Kartenrontwand sind nur optional verübar. Analo_Ground Output_Channel_ Output_Channel_ Output_Channel_3 Output_Channel_4 Output_Channel_5 Output_Channel_6 Output_Channel_7 Output_Channel_8 Output_Channel_9 Output_Channel_0 Output_Channel_ Output_Channel_ Output_Channel_3 Output_Channel_4 Output_Channel_5 Output_Channel_6 Analo_Ground pol D-SUB Buchse an der Kartenrontwand Seite 6 F-FFM MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763)

9 Hardwareeinstellunen 5. Hardwareeinstellunen 5.. Übersichtsskizze Analobus Input Jmp_Sq M M M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M0 M M M3 M4 M5 M6 MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763) F-FFM Seite 7

10 Hardwareeinstellunen 5.. Analobus Die MOPS-FFM Karte besitzt 6 Kanäle, und belet daher in der Reel den esamten internen Analobus, in diesem Fall sind alle Jumper des Steckbrückeneldes Jmp_Sq esetzt. Werden die Filterkanäle nur zum Teil benutzt, kann eine Auswahl in Viererruppen erolen. Für jede verschaltete Viererruppe müssen die jeweilien Steckbrücken der Kanäle und die der Gruppe esetzt werden, dabei ist zu beachten, dass die Kanalruppe nicht bereits von einer anderen Karte belet ist Sinaleinan Für die Koniuration der Sinaleinäne des Filters ist die untere Steckbrückenreihe zu verwenden. Werden die Einanssinale an der DSub-Buchse aneschlossen, düren die Steckbrücken nicht esetzt sein. Kanal Kanal5 Kanal9 Kanal3 Kanal3 Kanal Kanal Kanal5 Kanal4 Kanal8 Kanal Kanal6 Kanal0 Kanal Kanal4 Kanal6 Gruppe Kanal 3-6 Gruppe Kanal 9- Gruppe Kanal 5-8 Gruppe Kanal Sinalausan Für die Koniuration der Sinalausäne des Filters ist die obere Steckbrückenreihe zu verwenden, hiermit kann die Verbindun zu einem AD-Wandler herestellt werden. Kanal Kanal5 Kanal9 Kanal3 Kanal3 Kanal Kanal Kanal5 Kanal4 Kanal8 Kanal Kanal6 Kanal0 Kanal Kanal6 Kanal4 Gruppe Kanal 3-6 Gruppe Kanal 9- Gruppe Kanal 5-8 Gruppe Kanal -4 Seite 8 F-FFM MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763)

11 Einsatzbeispiel 6. Einsatzbeispiel Antialiasinilter ohne Frequenzbeschränkun des Einanssinals Vorraussetzunen: 6-polies Butterworthilter unbekanntes Einanssinal zwischen -0 und +0 Volt nacheschaltetes A/D-Wandlersystem mit bit bei +/- 0 Volt Abtastrate:.0 khz Dimensionierun: Nach dem Abtasttheorem nach 'Shannon' dar die höchste Sinalrequenz vor der Abtastun maximal der halben Abtastrate entsprechen. Bei beliebiem Einanssinal kann diese Forderun nur näherunsweise erüllt werden. Möliches Kriterium ür die Auswahl der Grenzrequenz: Dämpun bei halber Abtastrequenz so roß das beliebier Einanspeel < 0 Volt au < diit reduziert wird. benötite Dämpun bei 500 Hz (halber Abtastrate): 0V 0 lo0 66dB 4. 88mV benötite Grenzrequenz: ca. 40 Hz Obies Beispiel kann als "worst case" Abschätzun anesehen werden, in der Praxis wird häui ein Verhältnis zwischen Grenzrequenz und Abtastrate von :5 ewählt. Dies ist bei einem Butterworthilter und obiem Genauikeitskriterium nur dann zulässi, wenn sicherestellt werden kann, dass das Einanssinal (inklusive Störsinale) bei Frequenzen rößer der halben Abtastrate nur noch Amplituden kleiner 3% des Einansbereichs enthält. MOPS-Hardware-Manual (Ausabe 8763) F-FFM Seite 9