Elegir los valores R y C para un diseño de filtro RC dado

Debe tener en cuenta la impedancia de la fuente del filtro y la impedancia de carga del filtro: -

Enfrecuenciasaltas,laimpedanciadecargadeunfiltroenlafuentedeseñalpuedeseronerosa.Típicamente,paraunfiltrodepasobajoRC,laimpedanciavistaporlafuenteserá"R" a altas frecuencias, así que asegúrese de que "R" sea lo suficientemente grande como para no causar errores debido a una carga excesiva. Si la fuente es un pin de MCU, generalmente tendrá una impedancia de salida de aproximadamente 10 a 100 ohmios. Esto significa que debe usar un valor de "R" que no cree un problema. Posiblemente 1 kohm a 10 kohm.

Dado que la carga podría ser de 100 kohm, y "R" podría ser de 1 kohm, habría un error de divisor potencial de 1% y esto podría no ser un problema. Sin embargo, si "R" es de 10 kohm, habrá un error de divisor potencial del 10% y esto podría ser un problema.

Por lo tanto, elija "R" primero para que coincida con la fuente y las impedancias de carga y si esto no se puede cumplir adecuadamente, entonces debe considerar un búfer de salida.

Claramente, si se usa un diseño Sallen-key, obtienes un búfer de salida gratis y, asumiendo que la carga es de 1 kohm o más, el op-amp lo manejará. Sin embargo, aún debe considerar los efectos de carga de entrada porque, como en el simple filtro RC, a altas frecuencias, la impedancia de entrada es la primera resistencia que ve la fuente (R1 a continuación): -

¡Los filtros Sallen-Key son muy sensibles a la ganancia! Eso significa que: una pequeña desviación de la ganancia Acl de bucle cerrado requerida (fija y finita) de la etapa activa causará desviaciones relativamente grandes del factor Q deseado del filtro.

Por lo tanto, dos alternativas de Sallen-Key son preferibles: Acl = 1 (la ruta de retroalimentación es corta) o Acl = 2 (dos resistencias idénticas en la ruta de retroalimentación). No use la forma de "componente equitativo" de la estructura de la clave Sallen (R1 = R2, C1 = C2) porque el valor de ganancia requerido es desigual (no es fácil de realizar).

Para diseñar la red RC pasiva, siga las recomendaciones mencionadas en las otras respuestas.

Recomendación (editar):

1) Versión de ganancia unitaria: en caso de respuesta de Butterworth (Q = 0.7071), son posibles dos resistencias iguales (relación de capacitor de 2)

2.) Para ganancia de dos (Acl = 2): son posibles dos capacitores iguales (para todos los valores Q)

3.) Cuando hay una segunda opción disponible, puede desacoplar el primer nodo del resto. En este caso, puede usar dos amplificadores de ganancia unitaria y tener las mismas propiedades / ventajas que en el caso 2) (capacitores iguales).

Depende mucho de la topología y también de otros factores como obtener una impedancia de entrada (y, a veces, de salida) razonable y tipos de condensadores. Para las topologías más conocidas, existen ecuaciones de "libro de cocina" que puedes usar, o puedes resolver las cosas modelando.

Debe elegir los componentes que están disponibles para usted a un precio y precisión razonables. Las mayúsculas grandes podrían no funcionar como un límite por encima de la frecuencia de auto resonancia causada por las inductancias de los cables.

También consideraría la capacidad actual de su fuente. Se comportará como una fuente de voltaje ideal (supongo que tiene un filtro de voltaje a voltaje) siempre que su impedancia de salida sea mucho menor que la carga presentada por el filtro.

Si su topología no tiene una impedancia de salida baja, es decir, no tiene un campo de acción en el nodo de salida, también debe tener en cuenta la carga en su cálculo.