Damit man das Eingangssignal, das vom Vorverstärker kommt ,filtern kann, werden drei aktive Fitlertypen verwendete. Einmal ein aktives Tiefpassfilter, das tiefe Frequenzen des Signals durchlässt und höhere Frequenzen dämpft. Ein aktives Hochpassfilter, das hohe Frequenzen durchlässt und die tiefere dämpft .Und ein aktives Bandpassfilter, das nur Frequenzen in einem bestimmten Durchlassbereich passieren lässt.
Das Signal geht durch die Filter und je nachdem, ob es tiefe oder höhe Frequenzen hat, wird bei seinem entsprechenden Filter durchgelassen und somit leuchtete die Dioden, die dafür aufgebaut sind.
Im Labor wurden diese Filter mehrmals mit LTspice simuliert und auf einem Steckbrett aufgebaut und getestet, um die genauen Werte der Bauteile zu bestimmen.
Da die Eingangsspannung eine Wechselspannung ist, wurden drei Gleichrichter, je einer für ein Filter, verwendet. Dadurch wurde eine Gleichspannung am Ausgang erzeugt. Der Gleichrichter wurde am Ende des Filters aufgebaut. Er besteht aus einer Diode in Durchlassrichtung und aus einem Kondensator mit einem parallel geschaltet Widerstand.
Nach ein paar Versuchen wurde beschlossen, dass für den Hochpassfilter und für den Bandpassfilter je ein Kondensator von 1µF und ein Widerstand von 100k Ohm verwendet werden musste. Aber für den Tiefpassfilter musste ein Kondensator von 10µF und ein Widerstand von 100k Ohm. verwendet werden.
Zustätzlich wurden im Labor die drei Gleichrichter mit Hilfe von LTspice mit hohe, tiefe und mittlere Frequenzen simuliert und auf dem Steckbrett aufgebaut und getestet.
In der Simulation hatt die hohe Frequenz 20kHz betragen, die mittlere 1kHz und die tiefe nur 20Hz. Und für jede Frequenz wurde 5 mal mit Eingangspannungen von 1V bis 5V simuliert.
Platine
Die drei Filter haben als Eingangsignal die Spannung vom Vorverstärker. Als Ausgangsignal liefern die Gleichrichter drei verschiedene Signalen „HPOUT“,“TPOUT“ „BPOUT“, die mit dem Busstecker verbunden sind. Außerdem ist der IC, welcher aus vier OPVs für die Filter besteht, mit „VCC“ 5V und -5V eingespeist und mit dem Busstecker verbunden.
In der nächsten Abbildung findet man das Eagle-Board :
Die blauen Leiterbahnen liegen auf Bottom, die roten Leiterbahnen auf Top. Der Busstecker, der IC und alle andere Bauteile sind auf Bottom verbunden. Auf Top befinden sich nur VIA’s, damit die gesamte Bauteile auf dem Board besser verbunden werden .
Die Platine wurde im Labor gebohrt und die Bauteile gelötet. Am Ende wurde die Platine getestet ,sodass der Bustecker mit 5V und -5V eingespeist wurde, das Eingangsignal mit den benötigten Frequenzen und Spannungen für jedes Filter verbunden wurde und die Ausgangsignale von den Filtern gemessen wurden.
Am Anfang hatte es nicht funktioniert, aber nachdem die Fehler gefunden wurde, hatte das Bandpassfilter und Hochpassfilter funktioniert jedoch die Ergebnisse der Messungen vom Ausgangsignal des Tiefpassfilter waren leider nicht wie gewollt.
In der nächsten Abbildung findet man ein Bild der fertigen Platine :
