Diseño de un filtro para lograr una respuesta de frecuencia específica

Estoy intentando diseñar un circuito que filtra y amplifica una señal analógica. El objetivo es lograr la respuesta de frecuencia en la figura a continuación.

Planeé usar un filtro de paso bajo activo de segundo orden con una ganancia de 24 (A1) y un filtro de paso alto activo de segundo orden con una ganancia de 2 (A2). Sin embargo, mi profesor recientemente me dio comentarios sobre el diseño de mi filtro propuesto que simplemente decía "Esto no funcionará".

Entiendo que este gráfico apareció en otra pregunta, pero no pude entender lo que se preguntaba, así que simplemente enumeraré mis preguntas.

1) ¿Por qué mi diseño de filtro propuesto no lograría la respuesta de frecuencia requerida?

2) ¿Qué otros circuitos podrían producir esta respuesta de frecuencia?

Nota: He investigado los amplificadores sumadores, pero no estoy seguro de cómo podría separar HPF y LPF para igualar las ganancias en A1 y A2 sin que la señal pase por alto el filtro que lo bloquea, ya que las ramas de entrada de los amplificadores sumadores estarían en paralelo.

La única restricción es que no podemos usar electrónica digital.

¿está seguro de que necesita lograr exactamente esa forma (que es casi imposible en el filtrado analógico), o es más que debería tener ganancia? A 1 en banda de paso, y ganar ≤ A 2 en banda parada? En ese caso, un simple filtro de paso bajo sería suficiente. Sería una interpretación de la figura diferente a la tuya, pero parece más práctico para un ejercicio de diseño, especialmente cuando solo tienes una línea continua; por lo general, al especificar un filtro, un ingeniero marcaría las bandas de paso y parada con sus respectivas ganancias/atenuaciones, y se aseguraría de no especificar nada sobre…
… espacios intermedios, para que un diseñador de filtros tenga la libertad de poner bandas de transición allí, haciendo posible que el trabajo del diseñador se cumpla. Si , por otro lado, se trata de una máscara espectral , es decir, la cantidad máxima de ganancia que se le permite en una frecuencia, el diagrama comienza a tener sentido y termina con un simple paso bajo.

Respuestas (3)

  • El filtro de primer orden es 6dB/octava o 20dB/década
  • El segundo orden es 2x arriba, etc. para 3x
  • el punto de interrupción se define mediante una relación de -3dB o 0,707 (rt2)
  • La relación 1/2=50% es cuando X(f)=R en un filtro de primer orden.

Definir valores (SPECS) 1st NB Recuerde esto para todos los diseños

ingrese la descripción de la imagen aquí

(aprender a leer escalas logarítmicas)

Especificaciones de diseño

  • A1 (< f1) = 20
  • f1 = 400Hz
  • A2 (> f2) = 5

  • f2 = 5 kHz

  • Pendiente (dB/oct o dB/década o 10:1 por década por orden) ~ 1er orden

  • casi 1er orden pero no del todo. (<1)
  • La pendiente de primer orden sería A2=2 @ 4kHz en lugar de 5 @ 5kHz
    • la forma es un LPF seguido de un HPF más alto, por lo que la relación 2 R para A1 en f2 con puntos de ruptura en f1,f2 con RC equivalente
    • Entonces, dos filtros de primer orden, uno LPF y uno HPF, ¿en qué orden? ¿importa? sí, ya que tiene una ganancia de CC.

1 = Una vez que el filtro de paso bajo "mató" ciertas frecuencias, el filtro de paso alto no puede "revivirlas" (el filtro de paso alto tiene una ganancia constante para ciertas frecuencias, digamos aquellas más altas a fh, pero el filtro de paso bajo tiene cada vez mayor - teóricamente hablando al menos - atenuación para esas frecuencias. Entonces el filtro de paso bajo gana).

2- La respuesta de frecuencia que se muestra se obtiene fácilmente con un polo en la frecuencia fl y un cero en la frecuencia fh

Lo que está buscando se llama filtro de estantería .

Estas son las topologías y ecuaciones de diseño que puede usar para una implementación analógica de la misma:

Invirtiendo

no inversor

fuente _

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