Filtro de paso bajo con amplificador de deriva cero

  

¿Se puede usar un amplificador de cero automático o chopper en un filtro de paso bajo para   eliminar una portadora de alta frecuencia?

Sí, si realmente lo está utilizando como filtro de paso bajo, el hecho de que sea un chopper no interfiere con la señal a menos que solo si el auto zero / chopper tiene un ancho de banda de ganancia unitaria superior a 100kHz (o cualquiera que sea su frecuencia de interés es que podría entrar en conflicto con la frecuencia de corte). La razón por la que digo que sí es porque la mayoría de los amplificadores de chopper / auto zero tienen un ancho de banda de ganancia unitaria en el rango de Mhz. La frecuencia de corte es mayor que la del punto de cruce de ganancia unitaria.

El peor de los casos es que el amplificador de chopper / auto zero está cortando a 100kHz (o un armónico). Debido a que estos amplificadores modulan y luego demodulan señales, si la demodulación ocurre en la misma frecuencia en que ocurren las cosas malas de entrada. Por lo general, la frecuencia de corte se indica en la hoja de datos, o se puede ver en el diagrama de ruido del amplificador.

He tenido problemas con esto, tuve un amplificador auto cero que estaba captando RF en el rango de 70-700Mhz y estaba causando un cambio (muy pequeño) en la salida de los amplificadores. Puse un filtro de paso bajo de RF en la parte delantera y el problema desapareció, más tarde los dispositivos analógicos lanzaron esta parte con el filtro EMI incorporado:

Por lo tanto, si tiene problemas con un amplificador operacional chopper, puede ser útil usar un filtro pasivo de paso bajo seguido de un amplificador de búfer en la ganancia unitaria (o aproximadamente).

  

¿Estaría mejor usando un filtro pasivo y lidiando con cualquier   ¿alias residual de la portadora de 100 kHz digitalmente?

Hay dos opciones, un filtro activo y asegurarse de que las frecuencias altas que se van a filtrar estén dentro del ancho de banda del amplificador (y, por lo tanto, lejos de la frecuencia de corte)

Un filtro pasivo seguido de un búfer de impedancia (esta sería la única manera de hacerlo si tuviera una frecuencia en la entrada que estaba en la frecuencia de corte)

Un chopper es básicamente un mezclador que acepta todo el espectro de la entrada por encima y / o por debajo de la frecuencia del chopper, incluidos los armónicos de la velocidad del chopper para producir productos de intermodulación para producir una réplica exacta de la señal. Una variación de esto es la muestra & Hold (S & H) mezclador que hace la misma intermodulación.

corrección

Sugeriría un 3er orden de 0.1dB a 1kHz o 2kHz con -120dB de rechazo @ 100kHZ (no -170) para que la señal del interruptor esté muy por debajo de su ADC resolución y puede proporcionar 60 dB de ganancia o según sea necesario. Pero su especificación de distorsión de fase es desconocida, por lo que puede adaptarse fácilmente a la aplicación. Un filtro de RF pasivo siempre es una buena idea ya que la impedancia de salida aumenta con la frecuencia.

Anecdotal

Recuerdo a finales de los 70, en Aerospace R & amp, D, diseñando un mezclador S / H de esta manera con el fin de realizar mediciones de rango Doppler. Utilicé un OCXO de 10 MHz e interruptores rápidos para crear una señal de diente de sierra de 100 kHz con el tiempo de caída de 10 ns en un ciclo de 10 us o 0.1%. Tenía armónicos por encima de 300 MHz y era la señal que estaba muestreando con un pulso de 10 nS creado por el cruce por cero de un Tono piloto de onda sinusoidal de 100 kHz de un OCXO de 10 MHz y un PLL similares para crear mi tono piloto que se transmitió desde el cohete con todos los demás canales de datos de FM. Todo lo que necesitaba era 1Hz de ancho de banda de señal, que multiplicé a 300MHz con un interruptor de cero (ZCS) de 1 disparo. El resultado fue un cambio Doppler de hasta 1 Hz del tono piloto de 100 kHz equivalente a x km por ciclo de frecuencia de batido a la velocidad de la luz mientras el cohete subía a Mach 7.

• La parte interesante fue la forma exacta y cualquier arruga del diente de sierra de 100 kHz se replicó a 0,001 Hz o menos cuando la estación de tierra OCXO se sintonizó a cero antes del lanzamiento.
• En el despegue, el diente de sierra estaba en DC, luego aumentó hasta 1 Hz o más después del despegue que representa el rango Doppler (la distancia desde la antena) y luego se anuló en Apogee y se invirtió la pendiente del diente de sierra que bajaba.
• Este fue un sistema de rastreo de bajo costo para reemplazar el remolque de la Segunda Guerra Mundial lleno de electrónica y 2 tecnologías utilizadas en ese momento en Churchill Research Range con Black Brandt financiado por el NRC y cohetes de sondeo financiados por la NASA. Se usó para ubicar cohetes para una posible recolección en helicóptero más tarde después de que viajen más de 500 millas hacia arriba y luego hacia abajo. Si no hubiera un paracaídas, serían enterrados en el suelo de hielo como un dardo. El OCXO fue rediseñado y probado para ser estable < < 1e-10 con 50 g de aceleración y 100 g de choque y 15 g de vibración.