¿Cómo funciona este amplificador operacional de red T como filtro de refuerzo?

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¿Cómo funciona este amplificador operacional de red T como filtro de refuerzo?

puente
filtrar
red
Física
función de transferencia
amplificador operacional

nick nagy

Supuestamente, se supone que este circuito es un amplificador de frecuencia de graves.

He estado usando este artículo como referencia, aunque el circuito que analizan es un diseño diferente al mío.

Pido disculpas si mi trabajo es difícil de leer o seguir, pero obtengo algo en forma (1 - BPF) para una función de transferencia (luché para que esto se pareciera un poco a la forma estándar, por lo que puede haber algunos errores de cálculo ).

Esto me parece un filtro de muesca, en lugar de un impulso.

El artículo de donde proviene la imagen original dice

Una red de retroalimentación en T puenteada es básicamente un filtro de paso bajo mezclado con un filtro de paso alto. Por lo general, es un filtro pasivo que crea una muesca (corta las frecuencias), pero cuando está en un circuito de retroalimentación se convierte en un impulso.

Pero no veo por qué o cómo ese es el caso. También se vinculan a un sitio con la misma forma de red T que tiene la función de transferencia en una forma diferente a la mía, pero también concluye que es un filtro de muesca.

¿Alguien puede ayudarme a entender por qué la red de comentarios convierte esta muesca en un impulso?

Respuestas (1)

¿Cómo funciona este amplificador operacional de red T como filtro de refuerzo?

Tim Wescott · Answer 1

Te estás perdiendo la acción del amplificador operacional.

Comencemos con su función de transferencia hasta ahora. Descubriremos que la notación es un poco desafortunada, pero tengan paciencia conmigo. Tenemos que hacer lo bueno del amplificador operacional en el lugar donde nos pusimos $v_- = v_+$ . El filtro T es impulsado por la salida del amplificador operacional y alimenta la entrada del amplificador operacional. Entonces tus " $v_o$ " es $v_-$ . Del mismo modo, su " $v_i$ " es la salida del amplificador operacional (de ahí el comentario sobre la notación desafortunada). Así que vamos

H (s) = \frac{V_{o}}{V_{i}}

$H(s) = \frac{V_o}{V_i}$

Traduciendo a mis términos, y usando $V_{out}$ para la salida del amplificador operacional, con la esperanza de evitar dificultades completamente desesperadas en la notación: $V_- = V_{out}H(s)$

Dejar $V_+ = V_-$ . Entonces $V_+ = V_{out}H(s)$ . Ahora resuelve para $V_{out}$ :

V_{o tu t} (s) = \frac{V_{+} (s)}{H (s)}

$V_{out}(s) = \frac{V_+(s)}{H(s)}$

Entonces , debido a que la retroalimentación es una muesca , el circuito general aumenta.

Oh... tan simple, pero me lo perdí por completo. ¡Gracias!
En realidad todavía estoy confundido en esto. ¿Por qué es "mi vi" la salida del amplificador operacional? Eso implica que, en mi dibujo original del puente T, si cambié las etiquetas por vi y vo, ¿encontraría la función de transferencia correcta? Pero, ¿eso no contradiría el diseño de la red en T en el diagrama adjunto?
Aclaro en la respuesta. Su $V_i$ es la salida del amplificador operacional, porque el amplificador operacional impulsa el filtro allí. En este caso, intercambiar la entrada y la salida en sus matemáticas daría la misma respuesta, pero solo por casualidad: está viendo un ciclo de retroalimentación, con un amplificador operacional; usted tiene que tener eso en cuenta en sus cálculos.
Entonces, debido a que Vout está impulsando el circuito de retroalimentación, ¿funciona como entrada / fuente de voltaje? Me sorprende que el filtro en sí sea simétrico y que la elección de la dirección del flujo de corriente sea arbitraria.
La dirección del flujo de la señal no es arbitraria, está dictada por el hecho de que el amplificador operacional tiene entradas y salidas bien definidas. Las redes de componentes pasivos inherentemente permitirán que las señales vayan en cualquier dirección, por lo que si uno está sentado en el espacio, puede designar cuál es la entrada o la salida. Eso deja al amplificador operacional para determinar cuál es la entrada del filtro y cuál es la salida.
De acuerdo, solo dibujé de nuevo la dirección del flujo de corriente y ahora lo veo. Ha pasado un tiempo desde que hice teoría de circuitos, siempre recuerdo que me enseñaron a definir las corrientes como en el sentido de las agujas del reloj en un bucle. Una vez que volví a dibujar i1 e i2 a partir de la salida del amplificador operacional, la consecuencia quedó clara. ¡Gracias!

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