Diseño de filtros con la consulta de Opamps

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Mientras estaba leyendo sobre el diseño del filtro y repasando los esquemas, las siguientes 2 preguntas surgieron en mi mente y no pude encontrar una respuesta satisfactoria para ellos:

1) Se puede diseñar un filtro Butterworth de paso bajo de primer orden como se muestra a continuación: Primer filtro de paso bajo de ButterWorth http://www.ecelab.com/circuit-butterworth-lp-1. jpg

y un filtro Butterworth de paso bajo de segundo orden básico como: Filtro Butterworth de paso bajo de segundo orden http://www.ecelab.com/circuit-butterworth-lp-2. jpg

Pero si vamos a diseñar un filtro de orden superior, no solo colocamos otro segmento RC en el terminal no inversor, en lugar de eso, colocamos en cascada una combinación de filtros de primer y segundo orden. ¿Por qué es así? Quiero decir, ¿por qué no agregamos otro segmento RC? ¿Problemas de estabilidad en bucle cerrado?

2) Un filtro de paso de banda puede construirse en cascada de un filtro de paso bajo a un filtro de paso alto con las restricciones de corte de frecuencia. ¿Hay alguna diferencia en qué segmento se agrega primero, como Butterworth de primer paso de primer orden y luego de Butterworth de primer paso de primer orden, sería diferente de Butterworth de primer paso de primer orden y filtro Butterworth de primer orden de primer orden? / p>

Saludos

    
pregunta Anshul

1 respuesta

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Teóricamente, puedes construir tantas etapas como quieras con un solo amplificador, y AFAIR He visto un diseño de 5 etapas implementado solo para resaltar el punto PERO es cada vez más difícil "realizar" (= construir) a medida que agregas etapas alrededor de un solo amplificador. Para obtener las proporciones correctas de componentes se requieren valores de componentes cada vez más precisos y componentes cada vez más estables. Los condensadores son difíciles de obtener con una precisión extremadamente alta y las resistencias son solo ligeramente mejores. Para un diseño de dos etapas o de tres etapas, en la mayoría de los casos puede administrar con partes del 1%. Más allá de eso, comienza la diversión.

Nota: "Polo" se usa generalmente aquí en lugar de decir "polo o cero según corresponda ..." en cada caso.

Aunque teóricamente obtendrás el mismo resultado de un filtro de paso de banda por etapas en cascada en cualquier orden, verás que en casos limitados, aspectos como la etapa Q y la magnitud de la señal tendrán algún efecto. Lo mismo se aplica al orden de las etapas en un paso alto o bajo de varias etapas.

Sus circuitos son inusuales al proporcionar ganancia por separado para el amplificador. Esto es aceptable, pero la norma es usar un búfer de ganancia unitaria en esta aplicación: el amplificador Vout conectado a la entrada de inversión del amplificador. La adición de ganancia también afectará al filtro Q y usted terminará sin darse cuenta de un polinomio de filtro clásico si altera la ganancia, asumiendo que el diseñador implementó un filtro "apropiado" en primer lugar. En el caso del diseño multipolo, variar la ganancia arbitrariamente como se muestra influirá en la "forma" de la respuesta resultante en lugar de solo su amplitud.

Para los diseños de uno y dos polos que necesitan un búfer de ganancia unitaria, puede usar un seguidor de emisor de 1 transistor con resultados generalmente aceptables. Como se muestra a continuación, los resultados con un transistor con una ganancia relativamente baja son inferiores a los resultados generalmente disponibles en un opamp, pero aún pueden ser muy útiles ..

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respondido por el Russell McMahon

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