Conectar etapas de filtros activos vs etapas de filtros pasivos

  

Conecta 2 etapas de la topología de Sallen Key Butterworth   filtro característico solo crea un filtro Butterworth de cuarto orden con   La misma frecuencia de corte (punto -3dB), pero el doble de reducción (-40 dB por   década en lugar de -20dB por década)?

No, no crea un Butterworth de cuarto orden en el sentido clásico, seguirá siendo plano en la banda de paso pero tendrá un área de reducción menos precisa en comparación con un filtro de cuarto orden de Butterworth clásico.

Un filtro Butterworth de orden múltiple tiene polos igualmente distribuidos alrededor de un círculo en el diagrama de polo cero. El diámetro del círculo es la frecuencia de resonancia natural para cada etapa (común a todas): -

Siconectaraencascadadosetapasidénticasdesegundoorden,terminaríaconpolosdoblesa45gradosyelfactorQgeneralsería0.5.SiobservacualquierdiseñodefiltroButterworthclásicoymultiplicatodoslosfactoresQindividualesparacadaetapa,elfactorQtotales0.7071;estonosucedecuandoseconectanencascadadosfiltrosButterworthde2doordenindividualesporque0.7071x0.7071=0.5.

UnoctavopedidoquediseñérecientementetienefactoresQde0.509795579,0.601344886,0.899976223y2.562915448.Multiplícalostodosjuntosyobtienes0.707107072queeslosuficientementecercadelrecíprocodelaraízcuadradade2.

  

Sesigueelmismopatróncuandoconectamosotraetapaidéntica  ¿Aumentara6ºorden?

No,yanoesButterworth.

  

¿Esciertoqueestonosecumpleparalosfiltrospasivos,porejemplo,RC?  Filtrodebidoala"carga de las siguientes etapas". ¿Por qué?

Le falta el punto: no es válido para los filtros activos o pasivos. Sin embargo, es peor para los filtros pasivos debido a los efectos de carga.

Un filtro pasivo está diseñado para funcionar con terminaciones específicas. La resistencia de terminación es tan importante para controlar la función de transferencia como los componentes dentro del filtro. Por ejemplo, un filtro LC puede requerir una carga de 50 \ $ \ Omega \ $ en cada extremo. Es posible que un filtro RC requiera que se accione desde un cortocircuito y que se cargue con un circuito abierto.

Si coloca en cascada una segunda sección pasiva directamente, cambia la carga de las unidades de la primera sección, y la segunda se conduce desde, cambiando la función de transferencia que produce cada sección.

Si coloca un búfer entre las secciones para que cada sección aún vea la impedancia del terminal correcta, un amplificador de aislamiento de 50 ohmios para los filtros LC o un búfer de alta impedancia de entrada para los filtros RC, entonces las secciones individuales conservan su original transferir funciones, y la resultante es el producto de las funciones originales.

La función de transferencia de un filtro activo no necesita depender de las terminaciones. Un filtro Sallen Key tiene una salida de impedancia cero y está diseñado para ser manejado desde una entrada de impedancia cero. Su función de transferencia depende de que se conduzca desde una impedancia cero, si eso cambia la función de transferencia cambiará.

Sin embargo, cuando colocamos estos filtros en cascada directamente, la salida de impedancia cero de la primera etapa controla correctamente la entrada de la segunda etapa. Sus funciones de transferencia son automáticamente el producto de las secciones individuales.