Diseño de filtro de paso bajo con amplificadores de diferencia y transimpedancia

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Tengo un chip DDS con salidas de corriente complementarias que necesito filtrar. Estoy usando un diseño como este:

Sinembargo,necesitounafrecuenciadecortediferente:2MHzenlugarde50KHz.Tengaencuentaquenoestoyusandolasopampsparticularesespecificadaseneseesquema,ensulugarestoyusandoelLT6207.

Comprendoelfuncionamientobásico:losTIAseguidosdeunamplificadordeentradadiferencial.ydespuésdeleerel capítulo de técnicas de diseño de filtros activos para Opamps para todos , creo que entiendo lo básico de filtros activos, pero me sorprende cómo aplicar esos principios a este diseño.

A menos que me equivoque, consiste en un filtro de primer orden (los TIA) seguido de un filtro de tercer orden, que viola la prescripción de Opamps para Todos, de que solo los filtros de orden impar contienen etapas de orden 1. Por lo tanto, sus cálculos y tablas de coeficientes no parecen ser terriblemente útiles.

¿Cómo puedo calcular los valores de los componentes para ajustar mi filtro para una nueva frecuencia de corte?

    
pregunta Nick Johnson

1 respuesta

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Primero tendrá que encontrar un opamp adecuado que, a 2MHz, no sea el 5534. Idealmente, GBW debería ser 2 órdenes de magnitud más que su corte, o al menos 100MHz (o cerca) y mantenerlo estable puede ser una problema.

Segundo, puede escalar las redes R-C para cambiar la frecuencia. Entonces, por ejemplo, R1 establece la ganancia de la etapa de entrada y R1C1 establece la frecuencia. Es posible que pueda simplemente escalar C1 como 50/2000 * 2200pf, o 56pf. (Ditto C2)

(Es posible que deba reducir la ganancia de la etapa, en cuyo caso la reducción de R1. 82 ohmios y 560pf funcionarían o algún valor intermedio manteniendo R1C1 constante).

Ditto a la escala pasiva de 1er orden R3, R4, C3 para que puedas escalar C3 a ... 560pf. Los valores de resistencia relativamente bajos aquí deben estar bien a 2MHz.

La última etapa (segundo orden) es un poco más compleja porque si escala las constantes de tiempo de manera diferente, también afectará a la Q o al pico de la etapa. Pero nuevamente, los valores de la resistencia se ven bien, así que simplemente escalaría los condensadores, C4 = 680pf, C5,6 = 200pf (idealmente, 205pf).

Y simular como dice Andy.

Si no se comporta como se esperaba, compare la simulación original sin escala con la versión escalada. Mira cada etapa por ej. Salida U1, por separado.

Las características del opamp interactuarán con estos valores de componentes escalados idealmente y la respuesta puede no ser la esperada, especialmente si el GBW o la tasa de respuesta de salida es demasiado baja. Una placa de prueba introducirá más capacitancias e inductancias parásitas, y la disposición de la PCB será ligeramente diferente otra vez ...

    
respondido por el Brian Drummond

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