Tiefpassfilter 2. Ordnung

Oft soll zur Unterdrückung von hochfrequenten Stör- und Rauschanteilen ein Tiefpassfilter eingesetzt werden. Ein einfaches RC-Glied, bietet zwar schon einen Tiefpaß, jedoch verkleinert er auch die Messspannung und hat nur eine Dämpfung von 3 dB/Oktave (eine Oktave ist eine Frequenzverdoppelung. Eine Oktave = f * 2, zwei Oktaven = f * 3 ...) Besser sind aktive Filter, mit OP's aufgebaut.

Ich möchte hier eine Schaltung vorstellen, die sehr einfach aufzubauen und einfach zu berechnen ist, einen Verstärkungsfaktor = 1 und eine Dämpfung von 6 dB/Oktave (2. Ordnung) hat. Ausreichend für eine wirksame Störunterdrückung.

OP1 ist der eigentliche Tiefpass. Die Kondensatoren C1, C2 sowie R1, R2, R3, R4 bestimmen die obere Grenzfrequenz, die anhand der Formel berechnet werden kann. Nachgeschaltet ist ein Puffer-Verstärker, der den Tiefpass entkoppelt und den Offset beider OP's einstellbar ausgleicht.

Diese Schaltung verstärkt unterhalb der Grenzfrequenz * 1. Mit der angegebenen Dimension hat dieser Tiefpass eine Grenzfrequenz von ca. 100 Hz.

Nach Formelumstellung auf: C= 1/(2pi*R*fg) kann diese Schaltung beliebig angepasst werden. (Die Widerstände müssen immer 16k (R1+R2 bzw. R3+R4) haben.

c. by N. Müller