Как я могу разработать неинвертирующий активный фильтр верхних частот?

введите описание изображения здесь

Все активные фильтры, которые я нашел в книгах и гугле, относятся к инвертирующему типу (т.е. входной сигнал подается на отрицательный входной контакт операционного усилителя).

Я подумал, что если я подам входной сигнал на положительную клемму, он может работать как неинвертирующий фильтр верхних частот. Но АЧХ (симуляция Proteus 8.6) выглядит как фильтр нижних частот.

Поскольку мой источник питания имеет напряжение 0-5 или 0-3,3 вольта, мне нужно разработать фильтр, который не создает отрицательного выходного напряжения. Плюс я подключу выход к микроконтроллеру (или Arduino), на котором тоже не может быть отрицательного напряжения.

Может ли кто-нибудь помочь мне, предоставив принципиальную схему активного неинвертирующего фильтра высоких частот?

В твоем заголовке написано "полоса пропуска".
Ой, извини. Опечатка.
Конечно. Классическое единство получает Sallen & Key для одного.
Спасибо @BrianDrummond.
Ваша верхняя схема должна иметь коэффициент усиления 1 по постоянному току, разрыв вверх примерно на 8 кГц, затем разрыв вниз на 16 кГц, чтобы установить усиление 2. Так что что-то не так - возможно, потому что у вас есть Vee = земля вместо некоторого отрицательного напряжения. ? Это все еще не то, что вы хотите, конечно.
Вы закончили с этим вопросом или вам нужно задать дополнительные вопросы в комментариях @SadatRafi
С этим вопросом давно покончено. Здесь больше нет вопросов.
Затем вы должны принять ответ, чтобы закрыть вопрос. Это важно, потому что другим читателям будет интересно ваше «окончательное» мнение. Я не пытаюсь добиться того, чтобы мой ответ был принят, поэтому, если вы считаете, что ответ заинтересованного гражданина лучше или более уместен, я не буду держать его против вас!!
Да, я понял твою точку зрения. Я на самом деле ждал другого ответа в течение нескольких дней. Тогда я забыл принять ответ. Извини.

Ответы (2)

Просто используйте стандартный пассивный фильтр верхних частот и подключите к выходу неинвертирующий буфер операционного усилителя. Используйте два резистора для фильтра, один на Vcc, а другой на землю, чтобы добавить необходимое смещение постоянного тока. Дело сделано.

Одна из причин связана с изменением передаточной функции. Учитывая Z ф как эквивалентное сопротивление обратной связи и Z я в качестве входного эквивалентного импеданса передаточная функция для инвертирующего операционного усилителя имеет вид Z ф / Z я , а для неинвертирующего ОУ Z я - заземленный эквивалентный импеданс, а коэффициент усиления 1 + Z ф / Z я .

Теперь давайте рассмотрим простой фильтр нижних частот, ю / ( с + ю ) . Если бы вы использовали конденсатор ( С 1 ) параллельно с резистором ( р 1 ) как Z ф , и резистор ( р 2 ) как Z я , у вас будет эта результирующая передаточная функция:

ЧАС ( с ) "=" С 1 | | р 1 р 2 "=" 1 с С 1 + 1 р 1 р 2 "=" р 1 р 1 р 2 С с + р 2 "=" р 1 р 2 1 р 1 С с + 1 р 1 С

Что является передаточной функцией нижних частот с усилением. Если применить те же элементы к неинвертирующей конфигурации, то получится вот что:

ЧАС ( с ) "=" ( 1 + р 1 р 2 ) 1 р 1 С с + 1 р 1 С "=" ( 1 + р 1 р 2 ) р 2 р 1 + р 2 с + 1 р 1 С с + 1 р 1 С

Который представляет собой шельфовый низкочастотный фильтр вида ( с + ю г ) / ( с + ю п ) . Что 1 все меняет: к числителю добавляется знаменатель.

То, что у вас есть, это фильтр высоких частот в инвертирующей конфигурации, который трансформируется в полочный фильтр верхних частот для неинвертирующей конфигурации. Причина, по которой вы не видите этого отклика на своем рисунке, заключается в том, что вы используете однополярное питание для инвертирующего операционного усилителя, а биполярное питание — для неинвертирующего. Если вы сделаете оба операционных усилителя из одних и тех же источников, результаты должны измениться.