El filtro Sallen-Key que usa LM358 no actúa como se supone cuando se alimenta con una PWM de 31.25 kHz

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Quiero crear una tensión analógica filtrando una señal PWM. Después de algunas búsquedas en Google, encontré una topología activa de filtro de paso bajo con -40db / década llamada topología Sallen-Key. Intenté implementar un circuito que tomaría un PWM con una frecuencia de 31.25 kHz y filtraría todo lo que no fuera el componente de CC. Al simular con LTSpice, esto parece funcionar (si uso un suministro doble), sin embargo, cuando se implementa en una placa de pruebas con el amplificador operacional dual LM358, el circuito se comporta de forma extraña ...

Este es el circuito (OP27 es en mi caso el LM358):

Funcionaenciclosdeservicioalto,peroenciclosdeserviciobajoaparecenpicosdevoltajerealmentegrandes.

Asíescomosecomporta,comosevedesdemiosciloscopio,amásdel70%delciclodetrabajo(NOTA:ROJOeslaentradaPWMyazuleslasalidadelfiltro):

Y así es como se comporta en aproximadamente el 50% del ciclo de trabajo:

Observelospicosdevoltajegrandes,demásde1V.

HiceunaFFTenambasseñalesconlossiguientesresultados:

Ciclodetrabajoalto:

Ciclo de trabajo medio-bajo:

Como puede ver, no aparecen armónicos adicionales, su amplitud simplemente cambia con el ciclo de trabajo variable, sin embargo, el filtro parece responder realmente extraño.

¿Alguien tiene una idea de por qué aparece este problema y cómo solucionarlo?

    
pregunta Calin

1 respuesta

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Esto parece una distorsión cruzada en el amplificador, en realidad no es lo suficientemente rápido para responder a la entrada de 30 kHz. Puede probar una resistencia pullup de unos pocos K en la salida, pero eso evitará que la salida llegue a tierra, a menos que tenga un suministro negativo.

Este tipo de cosas (dependencia de la impedancia de salida del amplificador operacional) es una de las razones por las que no me interesan especialmente los filtros S-K. Podría hacerlo mejor con un filtro pasivo, al menos para la primera etapa en la que tiene bordes muy rápidos.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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