Почему существует нижний предел усиления для этого метода проектирования фильтров?

Я разрабатываю активный фильтр нижних частот для дифференциального входа. Вход имеет шкалу ±100 В и должен быть уменьшен до стандартной шкалы ±10 В.

Я нашел эту заметку по применению, в которой описывается, как разработать фильтр множественной обратной связи 2-го порядка и преобразовать его в дифференциальные входы:

http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/AN048Rev2.pdf

Однако на первом этапе они заявляют, что величина коэффициента усиления H 0 должна быть не менее единицы, без объяснения причин (в нашем случае H_0 = -0.1).

Я не вижу причин для такого ограничения, поэтому я проигнорировал его и разработал такой фильтр (Бесселя, с угловой частотой около 9 кГц), и он, кажется, работает так, как ожидалось, как при моделировании с помощью LT-Spice, так и в аппаратном обеспечении.

Кто-нибудь знает, откуда берется это состояние? Это реальное ограничение или оно просто произвольное, возможно, скопированное откуда-то без понимания математики? Возможно, это связано с тем, что вы склонны использовать другую топологию для усиления меньше единицы, хотя в использовании множественной обратной связи нет ничего плохого?

Любопытно, что Filter Pro от TI также не позволял мне вводить значение меньше 1 для усиления.

Было бы полезно, если бы вы разместили свою схему со встроенным затуханием 10. Я не уверен, как вы могли реализовать это из схемы, которую вы связали.
Значения: R1=100 кОм, R4=10 кОм (отсюда затухание 10), R3=1,5 кОм, C5=2,2 нФ. Вместо двух C2 = 6,6 нФ есть один 3,3 нФ, полученный в результате их последовательного соединения и удаления соединения с землей. Я думаю, что один C дает лучшее подавление синфазного сигнала. Так же сделано и в документе TI: ti.com/general/docs/lit/… (стр. 37).
Хорошо, теперь я понял. То, что вы сделали, кажется очень разумным, но выглядит ли форма фильтра прилично с затуханием 10:1? Я имею в виду, что это не превращается в очень неаккуратный низкий проход с скучным старым постепенным спадом от постоянного тока или что-то в этом роде?
@Ansy, он же Хороший вопрос. Второй порядок, безусловно, показывает, что выше примерно 36 кГц он лучше, чем примерно 3 кГц однократного фильтра нижних частот, который у нас есть в настоящее время. Трудно понять, как это соотносится с двумя последовательными низкочастотными фильтрами по 9 кГц.

Ответы (1)

Я тоже не понимаю, почему это требование . Тем не менее, вы можете получить LPF 2-го порядка с затуханием без операционного усилителя и без введения шума источника питания, борьбы с шумом входного тока смещения и другими немногими ограничениями операционных усилителей.

Из методологии проектирования MFB-фильтров TI.

Использование активного фильтра при Q < 0,5 (два реальных полюса) и/или коэффициенте усиления < 1 маловероятно, поскольку простая пассивная схема может легко обеспечить затухание и два реальных полюса, не требуя активного элемента.

На данный момент активный или пассивный действительно зависит от требований приложения, таких как частота среза, Zin, Zout, площадь, стоимость. Кроме того, типичный дифференциальный пассивный LPF будет иметь дифференциальный выход, в то время как рассматриваемая активная схема имеет выход, привязанный к земле.

Я думаю, нам нужен этот операционный усилитель, чтобы перейти от дифференциального к несимметричному. И характеристика фильтра Бесселя должна быть несколько лучше, чем можно добиться с двумя реальными полюсами.
Почему существует нижний предел усиления для этого метода проектирования фильтров?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v