Integridad de la señal en filtro activo

Para amplificadores baratos prácticos, con ancho de banda limitado, su impedancia de salida comienza a aumentar con la frecuencia. Si ha elegido un amplificador razonable, esto estará bien en la banda de parada. A una frecuencia en la que la impedancia de salida se vuelve significativa, no logra controlar la alimentación de la señal a través de R1 y C1 directamente a la salida. Esto da lugar a una elevación de la banda de parada, por encima de la caída esperada de 40dB / década. Los condensadores más pequeños mitigan este efecto.

Mantenga su Cs muy por encima de 100pF o algo así, para evitar imprecisiones debido a las desviaciones.

La corriente de polarización de entrada del amplificador se proporciona a través de R. El desplazamiento de CC a través de la etapa aumentará 2R por la corriente de polarización de entrada del amplificador. Sin embargo, para la mayoría de los amplificadores baratos prácticos, esto será reducido por el voltaje de compensación de entrada.

Corrientes de polarización de entrada

La corriente de polarización de entrada de OP AMP causa un cierto desplazamiento sin balance de Rf y el campo E que se desvía puede inducir a V a una impedancia muy alta, por ejemplo. 10M con algunas aplicaciones que no ofrecen un plano de tierra. Esto solo se vuelve significativo si su tolerancia de error de CC es muy pequeña. por lo tanto, agregaría Rf desde afuera a IN- para que coincida con la resistencia IN + cuando Ii produce un voltaje de compensación mayor que Vio o su especificación de error. Así que 10M es práctico en algunos casos 100K en otros

Límite actual

Debido a que la impedancia de entrada es R1 + R2 máxima en CC, la fuente debe ser capaz de manejar esto para voltajes de paso y no inducir una velocidad de giro t = 0,35 / f más baja que la deseada. El Op AMP debe mantenerse al tanto de la entrada también. Tiene que conducir R1. Los CMOS OP AMPS tienden a tener más errores de regulación de la carga debido a una mayor impedancia de salida en bucle abierto y una unidad de corriente más baja debido a las especificaciones de carga, por lo que a veces se clasifican con cargas de 10k, por lo que si usa un tipo RRIO, considere esto y comience con 10K.

Cap

Los valores de límite con NPO / COG de temperatura amplia y estable se prefieren para una operación de temperatura estable, pero son de menor densidad, por lo que los valores se limitan a rangos más pequeños que requieren valores R más grandes. E-caps puede polar si se observa polaridad y los valores de R son altos. La cerámica en SMD puede ser microfónica si se esperan choques mecánicos. Dado que la capacitancia parásita puede estar en cualquier lugar de 0.5pF a 5pF, su valor mínimo dependerá de que haya un plano de tierra que se agregue a la capacitancia.

A menos que esté haciendo algo crítico donde las corrientes de ruido del Resistor son importantes, sugiero que 10k es nominal y de 100 a 10M son extremos que se pueden usar, pero solo recuerde los errores de desviación de CC de corriente de polarización de entrada y la impedancia de entrada.

  

La frecuencia de corte f de este filtro de paso bajo de segundo orden de Sallen-Key es   f = 1/2 (pi) RC

No, eso no es del todo cierto si utilizamos la definición de la frecuencia de corte como el punto donde la potencia de la señal en la salida se ha reducido a la mitad (3 dB hacia abajo). Cuando ambas resistencias y ambos condensadores tienen el mismo valor, el filtro tiene una atenuación de 6 dB en f = 1/2 (pi) RC.

Esto se debe a que, como todos los demás filtros similares de paso bajo de segundo orden, la magnitud de la función de transferencia en f = 1/2 (pi) RC es igual a Q, el factor de calidad del circuito: -

YsihicistequeR1=R2=RyC1=C2=C,Qes0.5

Porlotanto,elTFesde6dBhaciaabajoenf=1/2(pi)RC

  

ParavaloresequivalentesdeRC,realicediferentescombinacionesdeR&Cdar  diferenteintegridaddelaseñalenlapráctica.

Absolutamente.SiestápreparadoparahacerquelarelacióndecondensadorC1:C2sea2:1,obtieneunaQde0.7071y,aunqueestonosuenademasiado,obtieneunaatenuaciónde3dBenlafrecuenciadecorte,loquesedenominaButterworthmáximoplano.respuesta.Siaumentalaproporción,obtieneQmásaltoyunpicoderesonanciamayorenlabandadepaso:-

Entonces, si va a utilizar un filtro de llave Sallen pero mantiene el mismo valor en las resistencias y los condensadores, le falta un truco para obtener la mejor respuesta de frecuencia, es decir, la respuesta plana de Butterworth. De hecho, también puede conectar dos filtros RC en cascada y deshacerse completamente del amplificador operacional si no va a identificar y utilizar los beneficios que puede proporcionar un circuito de picos controlado. ¡Aceptar el uso de un amplificador operacional le proporciona un buen almacenamiento en búfer para que no sea un desperdicio!