El gráfico de polo / cero es el mismo para el filtro de paso de banda pasivo y activo (con ganancia), ¿por qué?

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He diseñado un filtro de paso de banda de inversión activo, y al comparar su gráfico de polo cero con un ajustador pasivo de paso de banda con la misma frecuencia de corte, el gráfico de polo cero es exactamente el mismo, aunque los gráficos de bode para ambos son diferentes. Repasaré mis cálculos y resultados a continuación.

Conunagananciade2.5,uncortemásbajode75Hzyunamejorade31kHz,encontréquelosvaloresdeloscomponentesson:\$R_1=2122\Omega\$,\$R_2=5305\Omega\$,\$C_1=1\mu\text{F}\$,\$C_2=0.967\text{nF}\$.Dedondeobtuvelafuncióndetransferenciayencontrélosiguiente:

$$H(s)=-\frac{R_2C_1s}{(1+C_1R_1s)(1+C_2R_2s)}$$

$$=>H(s)=-\frac{5.305\veces10^{-3}s}{1.088\veces10^{-8}s^2+2.127\veces10^{-3}s+1}$$

UsandoMatlab,obtuveelsiguienteresultado(BodeyPoleZeroMap)

Paracompararcómorespondióelsistemaencomparaciónconunfiltrodepasodebandapasivoqueseveacontinuación,utilicélafuncióndetransferenciaderivadaycoloquélosmismosvaloresqueseusaronparaelotrofiltro,dandoasílasmismasfrecuenciasdecorte.

$$H(s)=\frac{R_2C_2s}{(1+R_2C_2s)(1+R_1C_1s+\frac{R_2}{R_1}R_1C_1s)}$$

$$=>H(s)=\frac{5.13\veces10^{-6}s}{3.81\veces10^{-8}s^2+7.432\veces10^{-3}s+1}$$

AlprocesarestoenMATLAB,obtengolossiguientesgráficos:

Lo que no se espera ni se entiende es la respuesta del polo cero. ¿Qué representan los polos y ceros en este sistema, y tampoco debería el opamp introducir sus propios polos y ceros y está agregando ganancia al sistema? Intenté leer en el polo las respuestas de los filtros de paso bajo y paso alto en google, ¡y no se parecen en nada a mis resultados! Además, al principio intentaba comprender en qué punto del sistema se aplica también la ganancia. Al observar esta respuesta, ¿es correcto suponer que el sistema es LowPass > Gain > HighPass?

    
pregunta

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Para comparar cómo respondió el sistema en comparación con un paso de banda pasivo   filtro visto abajo, utilicé la función de transferencia derivada y coloqué el   mismos valores utilizados para el otro filtro, dando así el mismo corte   frecuencias.

¡Mal! No puedes hacer esto para comparar tus filtros porque ahora, hay una interacción entre los componentes que no obtendrías con una configuración de amplificador operacional de inversión de terreno virtual. Incluso se refleja en sus gráficos de bode (mire las frecuencias de punto medio), el circuito del amplificador operacional es de aproximadamente 10 kHz, mientras que el pasivo es de aproximadamente 1 kHz. Mira las ganancias, son enormemente diferentes.

No, no puedes hacer esto y no tienes nada útil que decir.

  

¿Qué representan los polos y ceros en este sistema, y también   ¿No debería el opamp introducir sus propios polos y ceros y es   añadiendo ganancia al sistema.

Un buen diseñador normalmente elegirá un amplificador operacional para evitar sus características no deseadas, por lo que no, la mayoría de los circuitos de amplificadores operacionales no dependen significativamente de las no idealidades de los amplificadores operacionales.

Tutorial de Pole zero para un sistema de segundo orden: -

Las tres imágenes superiores son ejemplos de diagramas de bode de un filtro de paso bajo de segundo orden. La parte inferior derecha es el tradicional diagrama polo-cero. La parte inferior izquierda muestra cómo el diagrama de bode y el diagrama de polo cero están interconectados de manera 3D.

    
respondido por el Andy aka
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Para el primer circuito, la función de transferencia es \ $ \ frac {Z_2} {Z_1} \ $; para el segundo circuito es \ $ \ frac {Z_2} {Z_1 + Z_2} \ $, ya que no hay buffer entre lpf y hpf.

    
respondido por el Chu

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