síntesis de la función de transferencia

  

Estoy seguro de que se pueden implementar con elementos lineales:   Resistencias, inductores y condensadores.

No estaría tan seguro de eso. Un contra-ejemplo trivial es \ $ H (s) = K, K > 1 \ $.

Un contraejemplo menos trivial es cualquier \ $ H (s) \ $ con polos RHP o cualquiera con una respuesta de impulso finita. Los circuitos RLC no pueden implementar una función de transferencia arbitraria.

Las funciones de transferencia se pueden escribir como el producto de las funciones de transferencia de segundo orden (para el orden uniforme) y como el producto de las funciones de transferencia de segundo orden y de primer orden (para orden impar).

Por lo tanto, como responde Andy aka, las funciones de transferencia realizables pueden implementarse como una cascada de conocidos circuitos de filtro activo de primer y segundo orden.

Ahora, si uno quiere implementar una función de transferencia realizable en su totalidad con componentes pasivos, no puede usar el método anterior. En el caso de los filtros activos, no hay interacción (o en realidad muy poca) entre las secciones de filtro activas debido a una impedancia de salida muy baja del amplificador operacional. Sin embargo, con las secciones de filtro pasivo, hay interacción (efectos de carga) que hacen que la elección de la topología y los componentes sea extremadamente compleja.

Las técnicas de síntesis de las redes de filtro de escalera pasiva para las alineaciones de filtros canónicos son bien conocidas (ver, por ejemplo ) pero, para funciones de transferencia realizables y arbitrarias, no lo sé.

  

¿Existe una metodología de diseño para crear un circuito que implemente un   función especificada?

Hay muchos "circuitos estándar" que pueden modificar los valores de sus componentes para adaptarse a diferentes funciones de transferencia. Por ejemplo, un filtro Sallen-Key tiene un formato estándar para filtros de paso bajo, filtros de paso de banda y filtros de paso alto. Las fórmulas de la función de transferencia para cada una se relacionan directamente con los valores de los componentes y, de esta manera, puede diseñar todo tipo de filtros (LP, BP y HP). Aquí hay un filtro de HP clave sallen: -

Tienevariasfórmulasdefuncióndetransferenciaquepredicenconmuchaprecisiónsucomportamiento:-

Puedeencontrarsitioswebqueproporcionenresultadoscasiautomatizados,como:-

También puede conectar en cascada estos circuitos para hacer cortes más pronunciados en el dominio de la frecuencia. Las imágenes anteriores fueron de una respuesta anterior al implementar un filtro de paso alto de cuarto orden.

Érase una vez la gente usaba computadoras analógicas. Estos consistían en una serie de integradores op-amp (tal vez una válvula si retrocedes lo suficiente) y nodos de suma. Estos podrían implementar muchas funciones de transferencia lineal, pero están prácticamente fuera de uso en la actualidad.

Muchos proveedores de chips en estos días también tienen programas a medida que pueden ejecutarse desde su sitio web que le permiten diseñar el "circuito" alimentando sus requisitos de entrada / salida. El sitio web genera un diagrama de circuito y en muchos casos proporcionará gráficos de rendimiento y detalles sobre dónde puede comprar los componentes.

Aquí hay un ejemplo de Texas Instruments: -

¿Por qué no has visto esto? Solo tú puedes responder eso y hay muchos más ejemplos.