Etapas de LPF de Key Sallen activas en cascada

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ElesquemaespartedeuncircuitoparaunproyectoderadardeMIT.ElesquemamostradoesunaetapadegananciaseguidadeloqueparecenserdosetapasSallenKeyLPFconunafrecuenciadecortede15KHz.Probablementehayunsesgode+5VDCparaevitarrecortarlaseñal.LosMAX414Op-Ampsestánalimentadoscon0,+12V.

Megustaríacambiarlafrecuenciadecortea100KHzcambiandolosvaloresdeRsyCs.Lagananciadeberíapermanecerigual.

SécómodiseñarunaetapaLPFactivacomoen aquí . Sin embargo, lo que no entiendo es cómo hacer coincidir cada una de las etapas del circuito del MIT con el circuito estándar de Sallen Key que se muestra en el enlace. Más específicamente, ¿cuál es el valor de R1 del MIT para cada etapa?

Lo que me confunde es la existencia de una resistencia adicional en cada etapa: Tomemos, por ejemplo, el segundo Op-Amp, que es la primera etapa de LPF. ¿Debemos considerar que R1 es 8.45K o 102K? o el equivalente paralelo? Si queremos seguir estrictamente la topología estándar de Sallen Key, el 102K no debería estar allí. ¿Cuál es el propósito de tenerlo? y ¿cómo va a afectar la frecuencia de corte que depende de R1, R2, C1 y C2?

    
pregunta Ahmad

1 respuesta

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1.) Es necesaria una tensión de polarización adicional porque solo está trabajando con una sola fuente. Sin embargo, sugeriría usar un suministro dividido (si está disponible) sin dicho sesgo externo.

2.) Para las etapas de paso bajo, la resistencia entre el primer nodo y la tierra siempre se puede establecer en infinito (se puede eliminar). Esta eliminación no es necesaria, pero esta resistencia complica el dimensionamiento.

3.) La topología de Sallen-Key es muy sensible a las tolerancias de las resistencias de configuración de ganancia. Por lo tanto, se recomienda usar una estrategia de diseño basada en valores de ganancia unitaria o ganancia de dos (dos resistencias iguales en la ruta de realimentación, cualquier valor). Para este propósito, hay varios programas de diseño de filtros disponibles (en línea o descargables).

4.) Para un filtro de 4 polos (como se muestra en la figura) necesita dos etapas con ubicaciones de polos DIFERENTES (eso significa: no hay etapas idénticas). Los valores de las partes, por supuesto, dependen de la frecuencia de corte deseada y de la aproximación seleccionada (Butterworth, Chebyshev, ...). Usa programas de diseño de filtros para encontrar los valores.

5.) Tal como parece, el programa en línea (OKAWA, su enlace) funciona solo para un filtro de segundo orden. Debido a que necesita dos etapas diferentes, necesita dos frecuencias de polo diferentes con valores Q diferentes. Si es necesario, puedo proporcionarle los valores (según la especificación que se menciona en el punto 4.).

ACTUALIZACIÓN: Como se menciona en el apartado 1.) la polarización de CC de + 5V es necesaria porque el pin de suministro negativo de las unidades ópticas está en el suelo. Es mejor utilizar un suministro simétrico de +/- 12 voltios para las unidades ópticas. En este caso, por supuesto, no se requieren los + 5V. Conecte esta resistencia simplemente a tierra. Esta resistencia es necesaria para permitir una pequeña corriente de polarización dc para la entrada opamp (el valor puede ser mayor si necesita una mayor resistencia de entrada de todo el circuito).

    
respondido por el LvW

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