¿Qué tipo de filtro es este?

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Esto es muy similar a cómo funcionan los chokes de modo común, pero ¿podemos implementar esto utilizando transistores?

Asumamos que tenemos una "señal" que estamos tratando de amplificar. Alimentamos esta señal en algunos amplificadores lineales a1, a2, a3. Estos amplificadores son prácticos y no ideales, por lo que agregan ruido a su señal de salida. Aunque estas son condiciones prácticas, pero supongamos que para este concepto no hay cambio de fase en la señal de salida y, por lo tanto, las señales de salida dicen que s1, s2 y s3 están en la misma fase.

Ahora la idea es filtrar el ruido de s1, s2, s3 pasando estos a través de un amplificador de modo común. El amplificador de modo común solo amplificará las porciones de la señal encontrada en los tres s1, s2 y s3 y rechazará cualquier señal encontrada solo en uno de estos, es decir, el ruido. El ruido generado será único para cada amplificador y, por lo tanto, se rechazará. ¿Qué tipo de filtro es este?

    
pregunta The Entity

4 respuestas

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Eso no es un filtro. Sus amplificadores modelados están libres de dependencia de frecuencia (que va con el "no cambio de fase"), por lo que no se realiza ningún filtrado. Además, no tiene un nombre. Yo lo llamaría un amplificador sumador alimentado por tres amplificadores idénticos. Nada más.

    
respondido por el Marcus Müller
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Lo que describas amplificará la señal que deseas mantener. Sin embargo, no erradicará el ruido. Para que una señal de cualquier tipo sea totalmente erradicada, necesitas la inversa de esa señal y esto no sucederá como lo has descrito.

Una prueba simple es usar Excel para generar una señal "deseada" y luego hacer dos señales aleatorias y agregar las tres. No funcionará como usted cree, porque las dos señales aleatorias simplemente no están relacionadas en la fase y no se cancelarán; el voltaje RMS neto de estas dos señales de ruido (suponiendo que tienen la misma magnitud) es 3 dB más alto que cada una individualmente. Si intentaste restarlos, obtienes el mismo resultado: un aumento de 3 dB en el ruido.

Puedes hacer cosas más complejas (como la correlación de la señal) para ayudar a mejorar la SNR, pero nunca podrás eliminar el ruido por completo.

Sin embargo, la adición de dos señales idénticas produce una ganancia de 6 dB, mientras que la adición de dos fuentes de ruido dispares solo aumenta el ruido en 3 dB, por lo tanto, hay algo de beneficio en lo que se propone, pero es una ley de rendimientos decrecientes.

Puede encontrar más información leyendo una técnica llamada interpolación.

    
respondido por el Andy aka
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Esta respuesta refleja principalmente lo que todos los demás han respondido, pero me tomé el tiempo de ilustrar cómo creo que está diseñado para funcionar.

Usted describe algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cada amplificador agrega su propia impureza, que se analiza mediante la caja negra que restaura la señal.

Hay varios problemas con esta idea.

  

El amplificador de modo común solo amplificará las porciones de la señal encontrada en los tres s1, s2 y s3 y rechazará cualquier señal encontrada solo en uno de estos

La caja negra no tiene forma de saber qué parte de la señal está "en todas" de las salidas y cuál está solo en una. Todos ellos serán diferentes debido al ruido agregado. ¿Cómo elegir la señal subyacente?

Una señal de entrada típica (al menos para audio) se verá algo aleatoria. Mira este ejemplo:

Elcuadronegroverátresseñalesquesondiferentesentresí.Suponiendoquecadaamplificadorsoloagregueunruidoaleatoriouniforme,lamaneraóptimadeeliminarestoespromediando.Estocancelarápartedelruido,enpromedio,peroaúnnotienelaseñaloriginal.Sucajanegratambiénagregaráruidoaesto,porsupuesto,despuésdelpromedio.

Sisusamplificadoresestándiseñadosusandolosmismosprincipiosqueusanlosmismoscomponentes,esprobablequedistorsionenlaseñaldeunamaneramuysimilar.Tucajanegranopodríahacernadaalrespecto.

Yno,elruidoyladistorsiónnosepuedenseparardela"señal". No puede decidir si una guitarra distorsionada en una canción de heavy metal ya estaba distorsionada antes de el amplificador o distorsionada por el amplificador. Lo mismo con el ruido. A veces incluso escucho un género musical llamado noise .

    
respondido por el pipe
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dados V1 (f), V2 (f), V3 (f) que contienen un ruido de modo común Vcm (f)

y - (V1 (f) + V2 (f) + V3 (f) ¿cómo se puede aislar el Vcm (f)?

No puedes.

El rechazo de ruido en modo común (CM) se realiza de una o dos formas.

  • Equilibrio entre rutas e impedancias (de señal y retorno) para que el acoplamiento de campo E y H se anule sobre el espectro de ruido de interés, con un cierto desequilibrio en la impedancia de modo diferencial que degrada este rendimiento si el retorno es a tierra.

  • aumenta la impedancia de CM Zcm (f) en al menos un par de órdenes de magnitud y al mismo tiempo, cualquier desequilibrio de señal se hace pequeño en comparación con la impedancia de CM para que las señales diferenciales desbalanceadas se vuelvan más equilibradas, donde la señal de retorno podría ser tierra o una señal diferencial)

Dado que el rechazo de ruido de 60dB significa un desequilibrio de 0.1%, es fácil de lograr con un estrangulador de CM, también conocido como BALUN.

En ambos casos, el Vcm inducido se reduce a Vcm * {Zs (f) / (Zs (f) + Zcm (f))} para cada línea y si está equilibrado o Zcm > > Zs y / o tierra, entonces la atenuación del modo común es mucho mayor, por ejemplo. > > 40 dB

Un choque de CM se equilibra en cada devanado a tolerancias muy ajustadas para proporcionar este equilibrio. y la inductancia mutua retiene la misma impedancia diferencial.

Esto se usa en todas partes, el ruido es un problema en las líneas largas como el teléfono, Ethernet, líneas de datos e incluso micros eléctricos cerca de SMPS sin conexión a tierra y también se usa para reducir las emisiones en VGA, SMPS y motores paso a paso en cables largos.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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