Почему 2 разных онлайн-калькулятора активных фильтров дают разные требования к GBW для одного и того же диапазона частот?

Меня смущают 2 разных онлайн-калькулятора активных фильтров, которые дают разные требования GBW для одного и того же диапазона частот. Один калькулятор дает требования к GBW в диапазоне кГц, а другой калькулятор говорит, что мне нужна очень высокая GBW в диапазоне МГц - до 40 МГц.

Я пытаюсь рассчитать 8-полюсный полосовой фильтр в диапазоне 5400–7500 Гц, и вот что каждый говорит о требованиях GBW для каждой секции:

первый сайт https://tools.analog.com/en/filterwizard/ :

GBW для каждой секции с приведенным выше калькулятором: 768 кГц, 654 кГц, 741 кГц, 547 кГц

Второй веб-сайт https://webench.ti.com/filter-design-tool/filter-type :

GBW для каждой секции с приведенным выше калькулятором: 3,4 МГц, 4 МГц, 27,4 МГц, 39,6 МГцЗначения калькулятора Analog.com

Значения калькулятора Ti.com

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (2)

Не зная подробностей о ваших фильтрах (топология, усиление, аппроксимация), «требуемый» GBW зависит в первую очередь от требуемой точности функции фильтра. Конечно, лучше всего подойдет «идеальный» операционный усилитель, однако его не существует.

Поэтому нам нужен операционный усилитель «как можно лучше» по техническим, экономическим и прикладным соображениям. В этом контексте нет смысла требовать большей точности, чем неизбежные допуски пассивных частей (R,C), которые могут различаться для различных применений. Более того, некоторые топологии фильтров более чувствительны к ограничениям GBW (множественная обратная связь), а некоторые менее чувствительны (Sallen-Key, GIC-структуры).

Поэтому общепринятой практикой является рассмотрение определенного «фактора безопасности» в отношении рекомендуемой (или требуемой) GBW. И неудивительно, что каждое программное обеспечение для проектирования фильтров будет содержать свой собственный «запас прочности».

Комментарий: Вместо каскада из 4-х ступеней второго порядка может быть лучше прямая реализация - начиная с полностью разработанной пассивной полосы пропускания RLC восьмого порядка. Существуют разные стратегии преобразования такого пассивного фильтра в активную реализацию.

«прямая реализация может быть лучше». Это интересное предложение. Каким образом, управляя GBW? а почему "может"?
В электронике все является компромиссом между противоречивыми требованиями. Поэтому для ответа на ваш вопрос необходимо было бы определиться с термином «лучше». Одно можно сказать наверняка: такие «прямые реализации» обладают лучшими свойствами в отношении «пассивной чувствительности к допускам деталей». Однако это не единственные соображения, которые необходимо учитывать. И поскольку я не информирован о конкретных прикладных требованиях, я выбрал слово «могут».
Это очень хорошие моменты, и я рад, что вы подняли их здесь. Между тем, я проверил инструмент, и действительно, учитывая коэффициент мощности/шум, GBW сильно изменился для той же топологии.

Рекомендуемый операционный усилитель AD4096 выбран исходя из требований к низкому энергопотреблению.

Как вы указали в комментариях, после определения спецификаций фильтра средство выбора компонентов показывает GBW:

  1. "Выбери для меня"
  2. Оптимизация «Малая мощность»
  3. "Хочу выбрать" показывает ADA4096 для GBW 786KHz, а они рассчитывают необходимый GBW на 178KHz, что кажется вполне разумным

Однако, если вы выберете оптимизацию «Малошумная» , то опция «Я хочу выбрать» приведет вас к LT6233 с GBW 60 МГц .

Я не проверял настройки TI, но возможно, что их инструмент по умолчанию настроен на низкий уровень шума, а не на низкое энергопотребление.

Установите оптимизацию на низкий уровень шума:

введите описание изображения здесь

Я хочу выбрать:

введите описание изображения здесь

См. ГБВ:

введите описание изображения здесь

Это был отличный вопрос. Осторожно, пользователь.

Почему 2 разных онлайн-калькулятора активных фильтров дают разные требования к GBW для одного и того же диапазона частот?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v