Estoy diseñando un filtro de paso de banda utilizando MFB. Sin embargo, no sé si mi filtro es estable o no. ¿Alguien me puede dar algunos criterios o métodos para evaluar la estabilidad del diseño del filtro? (¿Sigue utilizando bode plot y aplicando el criterio de estabilidad de Barkhausen?)
Aquí está el esquema en Multisim y el gráfico de análisis de CA:
Muchas gracias
Este es un filtro de paso de banda bicuadrado de segundo orden (consulte AQUÍ ). La función de transferencia es $$ \ frac {-sC_2R_2R_3} {s ^ 2C_1C_2R_1R_2R_3 + s \ left (C_1 + C_2 \ right) R_1R_2 + \ left (R_1 + R_2 \ right)} $$
Si los polos (los valores de s para los cuales el denominador es igual a cero) se encuentran en la mitad izquierda del plano s (eje x, real; eje y, imaginario), entonces el sistema es estable
>> denom=[C1*C2*R1*R2*R3 (C1+C2)*R1*R2 R1+R2]
denom =
1.0e+04 *
0.0000 0.0000 1.2474
>> roots(denom)
ans =
1.0e+04 *
-0.0535 + 1.2129i
-0.0535 - 1.2129i
La parte real de tus raíces es negativa, por lo tanto, todos los polos se encuentran en la mitad izquierda del plano s, y tu sistema es estable.
El gráfico de Bode que obtengo es:
Su rutina trazó el avance de la fase de 270 grados como un retraso de 90 grados, pero de lo contrario los cuerpos están cerca de coincidir. Su sistema es estable.
Hay algunas herramientas que pueden analizar esto por ti. Aquí están los resultados del Sr. Okawa: -
Al principio, debes aumentar la cantidad de puntos que se calcularán (mejor resolución).
Sin embargo, un breve vistazo a los resultados de la simulación revela que el circuito probablemente sea inestable. Para un sistema estable, la respuesta de fase siempre debe tener una pendiente negativa. Sin embargo, en su caso, en la región de frecuencia central, la pendiente es positiva. Esta es una indicación de inestabilidad. Sin embargo, tal vez la situación cambie con una nueva simulación con mejor resolución (no puedo ver POR QUÉ el circuito debería ser inestable)
Para un control de estabilidad detallado, necesita analizar la ganancia del bucle. La aplicación del criterio de estabilidad de Nyquist se basa únicamente en la respuesta de ganancia de bucle. Para este propósito, abra la ruta C2 e inyecte una señal de prueba de CA Vin. La relación Vout / Vin da la ganancia de bucle. (Tenga en cuenta que el criterio de Barkhausen es una condición de oscilación y NO un criterio de estabilidad).