pregunta de diseño del circuito - filtro de paso bajo

Un filtro Butterworth de paso bajo de segundo orden, como lo ha mostrado, tendrá una respuesta de frecuencia similar a la que se muestra a continuación en el rastreo 2: -

Entonces,si500Hzsevuelveanormalizarparacoincidircon"1" a lo largo del eje x, verá que a 5000 Hz, la atenuación es de 40 dB por debajo y por debajo de 500 Hz es bastante plana hasta DC (pero con alguna ganancia dictada por R3 y R4 en su circuito).

  

En la especificación dice "Las señales deben atenuarse al   menos 80dB en relación a la frecuencia de diferencia de 400Hz "pero no estoy seguro   ¿Qué significa esto?

Ciertamente, no se aplica a un filtro de segundo orden como lo ha dibujado en su pregunta. Podría significar que a 900 Hz (500 Hz más 400 Hz) la atenuación debe ser de al menos 80 dB y, en ese caso, se requeriría un filtro Butterworth de quinto orden.

Incluso podría implicar que lo que quieres es un filtro de banda de paso con una atenuación de 80 dB (o mayor) de 400 Hz a cada lado del centro a 500 Hz.

Pero, al final del día, depende de usted entender la especificación completa que se le da, tal vez publicar un poco más.

La especificación es poco clara (debido al término "frecuencia de diferencia"). Sería mucho mejor decir: "La atenuación mínima a (XXX) Hz debe ser al menos (YY) dB.

Sin embargo, independientemente de este punto (y también depende del orden de filtro requerido) me temo que nunca obtendrá una atenuación de 80 dB utilizando ESTA topología (Sallen-Key). La razón es la siguiente: es un efecto conocido que todas las etapas de paso bajo de Sallen-Key sufren la transmisión directa de señales.

Eso significa que: la acción de filtrado deseada está muy alterada en la región de la banda de parada porque una parte no deseada de la señal de entrada está acoplada directamente a la salida a través del condensador de realimentación C1. Por lo tanto, se produce una porción de señal correspondiente a través de la resistencia de salida finita opamp. En muchos casos, este efecto limita la atenuación de la banda de parada a nivel de la aplicación. (-40 ...- 50) dB solamente.

La banda de parada está arruinada, no solo por C1 sino por la ganancia de colapso del OpAmp en las frecuencias más altas. Y el elevado Zout del OpAmp sobre el ancho de banda de UnityGain.

Incluya algunos filtros discretos de paso bajo de I + C dispersos en medio de las etapas de filtro activo de alto orden, de modo que los pasivos de I + C puedan controlar la atenuación de las frecuencias más altas.