Cómo filtrar una señal a través de un amplificador diferencial
Solo para ser claro acerca de esto; el circuito en la pregunta es usar un amplificador operacional para producir un cambio de nivel, por lo que, hablando estrictamente, solo hay una señal de entrada que podría requerir ser filtrada, por lo tanto no estoy respondiendo esto como si fuera un verdadero amplificador diferencial que requiere un filtrado equilibrado .
¿Cómo se eligió la capacitancia original de C1?
El condensador original (100 nF) se eligió de tal manera que la combinación paralela de R3 y R4 dio una frecuencia de corte de: -
Fc = \ $ \ dfrac {1} {2 \ pi RC} \ $ donde R = R3 || R3
Entonces, al insertar los números, obtienes Fc = 33.95 Hz. Claramente no fue elegido para dar un corte de 5 kHz. Si usó 0.636 nF, la frecuencia de corte sería de 5338 Hz.
es mejor mantener el valor de C1 y cambiar R3 y R4 para satisfacer
fc?
Si necesita que la proporción de R3 y R4 sea precisa, esto limitará las cosas, responder a esa parte es imposible pero, en algunas aplicaciones, si se necesita una respuesta de filtro precisa, se utilizan condensadores del 1% (o mejores) con una disposición para agregar un condensador paralelo más pequeño para realizar ajustes precisos.
¿Es necesario filtrar C2 (su inclusión se basó en otra respuesta)?
Sin C2, tiene un filtro de paso bajo de primer orden simple y al agregar C2, obtiene un filtro de paso bajo de segundo orden pero con algunas limitaciones. La limitación se debe a que el amplificador de ganancia no inversora tiene una ganancia mínima de 1 incluso a altas frecuencias, por lo tanto, por encima del punto de corte, la velocidad a la que se reducen las señales con una frecuencia creciente es menos pronunciada de lo que sería para una mayor Filtro de paso bajo convencional de segundo orden.
Teniendo en cuenta los componentes que podría tener y la ganancia limitada de la etapa de amplificación operativa que ha configurado, podría ser preferible hacer un filtro de paso bajo de segundo orden adecuado utilizando un enfoque de tecla sallen. Tenga en cuenta que Rb (a continuación) puede conectarse a su referencia de 1.5 voltios Y, puede atenuar la entrada según su pregunta original al agregar una resistencia desde la unión de R1 y R2 a tierra: -
Ladiferenciaentreunprimerordenyunsegundofiltrodecentesemuestraacontinuación:-
Imágenesde aquí .
Figura1:Respuestaoriginal