Diseño de filtro de paso bajo activo Butterworth

Estoy diseñando un filtro activo de paso bajo con una respuesta Butterworth. La banda de paso es de CC a 1,5 kHz, por lo que la frecuencia de corte de -3 dB debe ser de alrededor de 2-5 kHz para estar seguro.

La topología que he decidido utilizar es un filtro de ganancia unitaria Sallen-Key de segundo orden. El esquema se puede encontrar a continuación.

Sin embargo, estoy un poco confundido sobre cómo lograr una respuesta de Butterworth. Según tengo entendido, el factor de calidad, Q, tiene que ser 0,707 para una respuesta de Butterworth. Sin embargo, también leí que A = 3 - 1/Q, donde A es la ganancia y Q es el factor de calidad. Con una topología de ganancia unitaria (A = 1), esto daría un factor de calidad de 0,5. Parece que mi comprensión de lo que determina la respuesta del filtro es incorrecta.

También utilicé los coeficientes derivados de la función de transferencia de un filtro Butterworth de segundo orden para diseñar un circuito y simularlo. El circuito simula bien, pero a frecuencias más altas empieza a subir de nuevo hasta casi el valor original. Usé un amplificador operacional ideal para la simulación.

¿Cómo elijo valores de componentes adecuados para una respuesta de Butterworth? ¿Qué determina las características de la respuesta de frecuencia? Si tengo una idea aproximada de cómo lograr una respuesta de Butterworth, puedo hacer algunos barridos de parámetros en mi simulación para comprender mejor cómo impactan en la respuesta.

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

intente darle a su voltaje de suministro una conexión a tierra en su punto medio.
RM429 - Hola, parece que borraste la pregunta inmediatamente después de recibir una respuesta, pero no es así como se hacen las cosas aquí. Stack Exchange recopila las preguntas y respuestas para que las personas puedan consultarlas en el futuro, y las preguntas con respuestas útiles (por lo general) no se eliminan, por lo que el tema se ha recuperado. Si tienes dudas al respecto, puedes preguntar en Ingeniería Eléctrica Meta . Gracias. (Además, dado que su comentario sugiere que la respuesta fue útil, puede votar y, opcionalmente, aceptarla ).
RM429 ¿Hemos terminado aquí ahora? ¿Hay algo más que necesite consejo sobre este circuito?

Respuestas (1)

El circuito simula bien, pero a frecuencias más altas empieza a subir de nuevo hasta casi el valor original. Usé un amplificador operacional ideal para la simulación.

Creo que el problema aquí es que el suministro de su amplificador operacional no está adecuadamente referenciado a tierra o 0 voltios (el símbolo del triángulo). Tal vez use dos suministros de 2.5 voltios en serie con la conexión central conectada a tierra. En efecto, se convierte en un suministro de 5 voltios con una derivación central.

Butterworth tiene una Q de 0.7071 por cierto. Aquí hay un ejemplo de filtro de paso bajo RLC de mi sitio web de mierda : -

ingrese la descripción de la imagen aquí

¡¡Por supuesto!! ¡La entrada es CA, por lo que debe estar recortando la parte negativa de la salida y causando una respuesta de frecuencia extraña! Parece que mi diseño era de hecho correcto.
Andy alias: Hola, reconsidere referirse a su sitio web de esa manera. Si usted (o los mods) no cambian eso, sería mucho más difícil rechazar descripciones negativas (quizás más negativas y desagradables de lo que le gustaría) de su sitio web y otras cosas (es decir, el comienzo de una pendiente resbaladiza). A pesar de que puede sentirse de esa manera acerca de su sitio web (aunque no puedo pensar por qué lo haría), todavía no cumple con la disposición de "lenguaje hostil" en el Código de Conducta y establece un tono negativo. ¿Puedes deshacer eso? Gracias.
@SamGibson Estoy entre la espada y la pared. En otra respuesta, escribí algunas palabras que explicaban lo difícil que era ajustarse a las reglas tal como yo las veía. ¿Es mierda una mala palabra? Es mi sitio y estoy bastante feliz de llamarlo basura. De hecho, me gusta llamarlo "mierda" porque odio exagerar las cosas.
@Andyaka: haga lo que todos los demás hacen en SE en situaciones similares, y consulte "mi sitio web" y eso está completamente bien. No es exagerar, pero tampoco nos causa un problema porque si permitimos una palabra negativa como "mierda", ¿dónde nos detenemos? Abre la puerta para que se usen aún más palabras negativas que, si las desafiamos, pueden decir "bueno, le permitiste a Andy, alias , usar 'mierda' y mi palabra X es solo otra palabra negativa, así que debes permitir eso también".
[continuación] Entonces, básicamente, "mierda" u otras palabras negativas están descartadas : el trabajo de modificación es lo suficientemente difícil, sin abrir la puerta a más "abogacía de reglas" que la gente ya intenta hacer con nosotros, lo que lleva tiempo, es emocionalmente usando, y aumenta mi nivel de estrés. Como ha dicho antes, usted espera justicia, por lo que estoy aplicando la regla de "sin lenguaje negativo" de manera justa para todos, incluido usted. :-) Simplemente consulte "mi sitio web" (como solía hacer) y todo está bien. Gracias.
@SamGibson, ¿qué tal "por debajo del estándar" entonces? Podría agregar algunas palabras adicionales para que las personas no vayan pensando que hay algo útil allí para investigar. Quiero decir, solo hice el sitio web para poder poner algunos de mis garabatos para embellecer fácilmente las respuestas en EE. Esa fue mi motivación original y ha crecido desde entonces. Quiero decir que podemos llamar subestándar de algún circuito, ¿no (o incluso "deplorablemente subestándar")?
@Andyaka: para que quede claro: estaría de acuerdo con que otros describan sus respuestas y explicaciones usando términos negativos como horrible, deficiente, deplorable y muchos otros términos negativos, ¿y no esperaría que los moderadores hicieran algo al respecto? Porque eso es lo que debería permitirse también, ya que no sería razonable esperar que los mods permitieran términos negativos para algunas cosas y no para otras; es por eso que no se permite el lenguaje hostil <s>negativo</s>. Recomiendo que si desea describir su sitio web como deficiente para establecer expectativas, lo incluya en su propio sitio web.
No tengo ningún problema con los insultos tontos. Nunca solía denunciarlos porque parecía que la mejor política era hablar directamente con el operador. Esa sigue siendo mi respuesta natural, pero ustedes (mods) han dicho que eso es inaceptable. Así que no, no puedes señalarme eso. Me siento obligado a reportar ese tipo de comentarios a los mods debido a que me dicen que eso es lo que debo hacer. ¿Somos muy claros al respecto? Naturalmente, me defiendo de los idiotas de este mundo, pero son ustedes los que me dicen que no haga eso @SamGibson
Diseño de filtro de paso bajo activo Butterworth
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v