He estado jugando con algunos filtros pasivos básicos (primer orden), realmente solo para tratar de comprender mejor las ecuaciones y las funciones de transferencia.
Estaba hablando con alguien sobre la función de transferencia para un filtro de paso de banda. Estaba pensando que para obtener la función de transferencia de sistemas completos, necesitaba multiplicar la función de transferencia de los filtros de paso alto con la del filtro de paso bajo, pero parecían creo que necesitaría algún tipo de búfer entre las dos etapas, por lo que no "cargo" la segunda etapa.
Sé que esto es bastante general, por lo que puede cerrarse, pero espero que alguien pueda explicar un poco sobre la carga de la segunda etapa, y los problemas que esto podría generar y las formas de evitarlo (es decir, es un búfer el único camino a seguir) .
La carga de la que habla es simplemente colocar cualquier impedancia en serie o en paralelo con el filtro. Esto siempre moverá sus polos y cambiará las características del filtro. Lea aquí para obtener información sobre las ecuaciones de diseño para una topología RC simple.
A medida que crea múltiples filtros ordenados con solo componentes pasivos, la ganancia disminuirá y, como resultado, obtendrá menos SNR. Los filtros ordenados múltiples son mucho más fáciles de diseñar si están almacenados en búfer o activos, ya que solo tiene que preocuparse por una frecuencia específica, y las matemáticas se complican bastante si varios filtros se cargan entre sí.
La precisión también es una limitación, ya que los capacitores al 1% pueden ser costosos. Si tiene circuitos separados por almacenamiento en búfer (o simplemente con los filtros activos), puede hacer que los ajustes no afecten las otras etapas del filtro.
Sugiero comenzar con un filtro de paso bajo RC y poner una resistencia en paralelo con la salida y ver cómo el filtro de paso bajo se ve afectado por diferentes resistencias que lo cargan.
No es necesario utilizar un buffer entre ambas partes (high-resp. lowpass). Sin embargo, hay algunas consideraciones específicas:
1.) Para una función de paso de banda, la frecuencia de la esquina de paso alto debe estar POR DEBAJO de la esquina del paso bajo; de lo contrario, obtendrá algo así como una parada de banda (muesca).
2.) La selectividad (ancho de banda) del paso de banda depende de la configuración. Sin embargo, en cualquier caso, un paso de banda RC pasivo tiene una selectividad bastante mala. El Q máximo que se puede lograr es Q=Fo/BW=0,5 (frecuencia media/ancho de banda). Esto solo se puede realizar utilizando un búfer. Sin tal búfer siempre tendremos Q<0.5.
Al igual que con cualquier filtro RC simple, la respuesta del filtro depende generalmente de impulsar el filtro con una fuente de cero ohmios (o la resistencia de la fuente se suma a la resistencia del filtro y reposiciona la respuesta de frecuencia) Y no carga el filtro con una carga significativa.
Por lo tanto, la conexión en cascada de dos filtros puede crear efectos no deseados: la impedancia de salida del primer filtro no es cero y "modificará" las características del segundo filtro. Por el contrario, la carga del segundo filtro dará lugar a cambios en el primer filtro.
Como LvW implica en su respuesta, hay excepciones y pequeños compromisos si no usa un búfer Y la respuesta de frecuencia que necesita es bastante indulgente.
Nulo
ofithch79
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