Como parte de mi curso de Electrónica 101 en la universidad, se me indicó que probara un filtro de paso alto de segundo orden de Sallen & Key
Después de diseñar el circuito, usando una calculadora en línea (no puedo enlazar porque no tengo reputación), confirmé que el circuito tiene las siguientes características (esto también muestra los valores de los diferentes resistores y condensadores que he elegido):
Aestecircuito,estaréalimentandounaseñalsinusoidaldeamplitudde2.5Venvariasfrecuencias,paraexaminarlarespuestadelfiltrodepasoalto.Polarizaréelamplificadoroperacionalconvoltajesde+15Vy-15V.
Paraprobarlo,descarguéunsimuladordecircuitoelectrónicollamadoLTSpiceIV,aunquehepodidoreplicarelmismoresultadoenotrosoftware.
Asíescomosevemicircuitocuandosereplicaenelsoftware,máslasalidadefectuosaacontinuación,dondelalíneaverdeeslaseñaldeentrada(frecuenciasinusoidalde200Vdeamplitudde200Hz),ylalíneaazuleslaseñaldesalida.Comopuedever,laseñaldesalidaesunaondacuadradaquegiraaproximadamentealrededordelosvaloresdepolarizacióndelamplificadoroperacional.
Recibo aproximadamente la misma señal de salida para todas las frecuencias de entrada. Por lo que sé, el circuito está correctamente configurado. He intentado cambiar los modelos de las diferentes resistencias / capacitores / amplificadores operacionales, y no parece cambiar el resultado final.
Hasta ahora, lo más prometedor es que si elimino las resistencias R3 y R4 , y conecto la salida directamente a la entrada - del amplificador operacional, el circuito comienza a funcionar. Esto cambia el circuito para que sea un filtro de paso alto de Sallen & Key sin ganancia. Sin embargo, sigo sintiendo curiosidad por la razón por la cual la versión con ganancia no funciona.
Aquí está el contenido del archivo .ASC que se genera al guardar el circuito en LTspice IV:
Version 4
SHEET 1 880 680
WIRE 96 -48 48 -48
WIRE 240 -48 176 -48
WIRE 288 -48 240 -48
WIRE 464 -48 368 -48
WIRE 352 144 352 96
WIRE 240 160 240 -48
WIRE 320 160 240 160
WIRE 464 176 464 -48
WIRE 464 176 384 176
WIRE 512 176 464 176
WIRE -32 192 -144 192
WIRE -16 192 -32 192
WIRE 64 192 32 192
WIRE 128 192 64 192
WIRE 144 192 128 192
WIRE 224 192 192 192
WIRE 320 192 224 192
WIRE 224 224 224 192
WIRE 64 256 64 192
WIRE 352 256 352 208
WIRE 64 432 64 336
WIRE 464 432 464 176
WIRE 464 432 64 432
FLAG 224 304 0
FLAG -224 192 0
FLAG 48 -48 0
FLAG 352 16 0
FLAG 352 336 0
SYMBOL voltage -128 192 R90
WINDOW 0 -32 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName Vin
SYMATTR Value SINE(0 2.5 200)
SYMBOL res 240 320 R180
WINDOW 0 36 76 Left 2
WINDOW 3 36 40 Left 2
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 31160
SYMBOL cap 192 176 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 2
WINDOW 3 32 32 VTop 2
SYMATTR InstName C2
SYMATTR Value 0.00000001
SYMBOL Opamps\LT1012 352 112 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL res 192 -64 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName Ra
SYMATTR Value 9880
SYMBOL res 384 -64 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName Rb
SYMATTR Value 16240
SYMBOL voltage 352 112 R180
WINDOW 0 24 96 Left 2
WINDOW 3 24 16 Left 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName Vcc+
SYMATTR Value 15
SYMBOL voltage 352 240 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName Vcc-
SYMATTR Value -15
SYMBOL res 80 352 R180
WINDOW 0 36 76 Left 2
WINDOW 3 36 40 Left 2
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 9880
SYMBOL cap 32 176 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 2
WINDOW 3 32 32 VTop 2
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 0.00000001
TEXT -578 560 Left 2 !.tran 100ms
Espero que alguien me pueda ayudar en esto. Sé que es probablemente algo muy simple, pero pasé horas revisando y volviendo a verificar la configuración, y no puedo encontrar ningún recurso que pueda entender que me diga por qué mi filtro de paso alto no funciona. ¡Gracias!