Diseño de filtro pasivo, funciones de transferencia y carga

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He estado jugando con algunos filtros pasivos básicos (primer orden), realmente solo para intentar obtener una mejor comprensión de las ecuaciones y las funciones de transferencia.

Estaba hablando con alguien acerca de la función de transferencia para un filtro de paso de banda. Estaba pensando que para obtener la función de transferencia de todos los sistemas, necesitaba multiplicar la función de transferencia de filtros de paso alto con la del filtro de paso bajo, pero parecían pensar que requeriría algún tipo de búfer entre las dos etapas, así que no "cargo" la segunda etapa.

Sé que esto es bastante general, por lo que puede cerrarse, pero espero que alguien pueda explicar un poco sobre la carga de la segunda etapa, y los problemas que esto puede surgir y las formas de evitarlo (es decir, un búfer es la única manera ir).

    
pregunta o.fithcheallaigh

3 respuestas

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La carga de la que habla es, efectivamente, simplemente colocando cualquier impedancia en serie o en paralelo con el filtro. Esto siempre moverá tus polos y cambiará las características del filtro. Lea Aquí para obtener información sobre las ecuaciones de diseño para una topología de RC simple.

Al hacer múltiples filtros ordenados con solo componentes pasivos, la ganancia disminuirá y, como resultado, obtendrá menos SNR. Los filtros ordenados múltiples son mucho más fáciles de diseñar si están almacenados en búfer o activos, ya que solo tiene que preocuparse por una frecuencia específica, y las matemáticas se vuelven un poco complicadas si varios filtros se cargan entre sí.

La precisión también es una limitación, ya que los condensadores al 1% pueden ser costosos. Si tiene circuitos separados mediante el almacenamiento en búfer (o si solo tiene los filtros activos), puede hacer ajustes que no afecten a las otras etapas del filtro.

Sugiero comenzar con un filtro de paso bajo RC y poner una resistencia en paralelo con la salida y ver cómo el filtro de paso bajo se ve afectado por las diferentes resistencias que lo cargan.

    
respondido por el user55924
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No es necesario usar un búfer entre ambas partes (paso alto o bajo). Sin embargo, hay algunas consideraciones específicas:

1.) Para una función de paso de banda, la frecuencia de esquina de paso alto debe estar DEBAJO de la esquina del paso bajo; de lo contrario, se obtiene algo así como una parada de banda (muesca).

2.) La selectividad (ancho de banda) del paso de banda depende de la configuración. Sin embargo, en cualquier caso, un pasabandas pasivo RC tiene una selctividad bastante mala. El Q máximo que se puede lograr es Q = Fo / BW = 0.5 (frecuencia media / ancho de banda). Esto solo se puede realizar utilizando un búfer. Sin dicho búfer siempre tendremos Q < 0.5.

    
respondido por el LvW
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Al igual que con cualquier filtro RC simple, la respuesta del filtro depende generalmente de que el filtro se active con una fuente de cero ohmios (o la resistencia de la fuente aumenta la resistencia del filtro y vuelve a colocar la respuesta de frecuencia) Y no carga el filtro de manera significativa. carga.

Los dos filtros en cascada pueden crear efectos no deseados: la impedancia de salida del primer filtro no es cero y "modificará" las características del segundo filtro. Por el contrario, la carga del segundo filtro dará lugar a cambios en el primer filtro.

Como LvW implica en su respuesta, hay excepciones y pequeños compromisos si no utiliza un búfer Y la respuesta de frecuencia que necesita es bastante indulgente.

    
respondido por el Andy aka

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