PLLXO - Passive Line Level Crossover

[EmuMannen]

Lite nu och då stöter jag på referenser till PLLXO. Antingen som färdig produkt eller som något DIY-projekt. Jag skulle vilja veta mer om PLLXO. Fördelar? Nackdelar? Hur avancerade filter kan man bygga? Hur simuleras filtren bäst? Erfarenheter? Jag sökte här på forumet men jag fick endast två träffar på PLLXO. Även om jag googlar så hittar jag förvånansvärt lite...

[RogerGustavsson]

Har använt det i många år som högpassfiltrering av toppsystem, dock endast av första ordningen. I princip kan man göra samma filtrering internt i slutstegens ingångsteg, där sitter ofta en kondensator i serie med signalen. Det innebär då att man flyttar upp den undre gränsfrekvensen. De passiva filtren är precis som ett passivt försteg (potentiometer utan buffertsteg) känsligt för både käll- och mottagarimpedans. Det är ingen universallösning och brantare filter ger stora förluster i signalnivå som måste kompenseras för. Att bygga externa burkar för passiva filter känns onödigt, blir bara kostsamt med ännu en omgång kablage och kontaktdon.

[EmuMannen]

I princip kan man göra samma filtrering internt i slutstegens ingångsteg, där sitter ofta en kondensator i serie med signalen. Det innebär då att man flyttar upp den undre gränsfrekvensen. De passiva filtren är precis som ett passivt försteg (potentiometer utan buffertsteg) känsligt för både käll- och mottagarimpedans.

OK, utimpedansen från olika källor bör väl inte vara något problem om jag har ett buffrat försteg med känd utimpedans. Då är det väl bara en fråga om försteget orkar driva filtret? Och slutstegets inimpedans används för att beräkna själva filtret, eller hur?

Det är ingen universallösning och brantare filter ger stora förluster i signalnivå som måste kompenseras för. Att bygga externa burkar för passiva filter känns onödigt, blir bara kostsamt med ännu en omgång kablage och kontaktdon.

Frågan är hur stora förlusterna blir men det borde väl gå att simulera i tina-Ti? Om jag har ett försteg med ställbar gain i utbuffern (som P88, variabelt från 3.02 till 12.90 dB) så borde jag kunna kompensera eventuella förluster i filtret med högre gain i förstegets utbuffer. Om jag bygger om mitt fyra-kanalers slutsteg så kan jag i princip konstruera ett PLLXO med hänsyn taget till slutstegets inimpedans och lägga det passiva filtret i samma låda som slutsteget. Har jag uppfattat det hela rätt?

[RogerGustavsson]

Det är nog rätt men jag är ingen elektroniker. Det du länkar till visar ju lite olika typer RC resp. LC. LC är ju inte så enkelt. Induktanserna kan nog vara ett svårt kapitel. Personligen vill jag inte krångla till det i onödan. Väljer därför bort en krånglig passiv lösning där det krävs andra anpassningar för att det ska fungera (som att höja förstärkningen i ett befintligt köpeförsteg). Många lever ju i tron att en passiv lösning är "bättre" än en aktiv. Jag tycker man väljer utifrån vad man vill åstadkomma. Ett filter av högre ordning tycker jag ska vara aktivt.

[EmuMannen]

Induktanserna kan nog vara ett svårt kapitel. Personligen vill jag inte krångla till det i onödan. Väljer därför bort en krånglig passiv lösning där det krävs andra anpassningar för att det ska fungera (som att höja förstärkningen i ett befintligt köpeförsteg).

Det var därför jag tänkte att simulering i exempelvis Tina-Ti kunde vara en lösning för att göra livet lättare. Att lösningen inte blir så generell och flexibel är givetvis en nackdel. Speciellt om man vill byta in- och utenheter ofta.

Många lever ju i tron att en passiv lösning är "bättre" än en aktiv.

Jag tillhör inte den skaran men det är alltid kul att testa nya lösningar i hopp om att lära sig något nytt.

Jag tycker man väljer utifrån vad man vill åstadkomma. Ett filter av högre ordning tycker jag ska vara aktivt.

Utan att ha belägg för det så är jag böjd att hålla med. Mitt P09 (24 dB/oktav) fungerar klanderfritt och tog inte mer än någon timme att bygga. En miniDSP är förmodligen ändå enklare men jag har inte kommit till DSP än...

Om det fungerar att simulera ett PLLXO i Tina-Ti så skall jag nog försöka att bygga ett vid tillfälle bara för att ha provat på...

[EmuMannen]

För att få bättre förståelse så satte jag mig med Tina-Ti när jag kom hem idag. Det mesta man behöver veta och tänka på står faktiskt på TLS.org. Som exempel använder jag mitt 4-kanals-slutsteg med en ingångsimpedans på 20k (ganska lågt skall det visa sig). Vidare tänker jag mig en 2:a ordningens delning vid 400 Hz. Med endast 20k in-impedans så tvingas jag till låga 2k för R1 men då kan jag i princip ta bort R2 i högpassfiltret. I övrigt så ger det för lågpassfiltret cirka: C1 = 200 nF, C2 = 20 nF och R2 = 20k. Och för högpassfiltret cirka: C1 = 220 nF, C2 = 39 nF och R2 kan tas bort. En första simulering i Tina-Ti med dessa värden ger (Ramp1 och Ramp2 motsvarar slutstegets in-impedans):

Simulering 1 schema

PLLXO1.jpeg (104.29 KiB) Visad 905 gånger

Simulering 1 respons

PLLXO2.jpeg (85.37 KiB) Visad 919 gånger

Om min simulering stämmer så är LF dämpat med cirka 6.5 dB jämfört med HF. Så om jag adderar en L-pad (R3 + R4) som dämpar runt 6 dB så får jag följande simulering (och nu ser delningen faktiskt ut att ligga vid 400 Hz):

Simulering 2 schema

PLLXO3.jpeg (104.7 KiB) Visad 913 gånger

Simulering 2 respons

PLLXO4.jpeg (86.18 KiB) Visad 919 gånger

En dämpning på runt 6 dB i det här fallet men det är knapp att jag klarar att impedansmatcha försteget mot slutsteget. Fördelen är väl hur få och billiga komponenter som krävs för att få till den här typen av filter (om man klarar sig med 1:a eller 2: ordningens filter). Vid tillfälle skall jag försöka bygga ett på riktigt...

Edit: Ändrade id på komponenter i scheman så de stämmer med bilderna på TLS.org

[EmuMannen]

Mycket information i den här tråden på DIYAudio, flera varianter av Excelark för beräkning av komponentvärden. Den från SAC i inlägg 32 verkar mest komplett (har även stöd för resistor i serie i de fall in-impedansen är för låg, men räkna med rätt stor dämpning)...