Filtro de paso de banda activo de un solo extremo

Diseñé un filtro de paso de banda activo basado en el que se describe en este artículo http://www.bu.edu/eng/courses/ek307/documents/ActiveFilterNotes.pdf (sección 13.3.4). Sin embargo, quiero usar un suministro de un solo extremo y quiero usar una configuración sin inversión. Diseñé un circuito (abajo) y ejecuté algunas simulaciones de especias, y todo funciona bien.

Pero luego noté que R3 está conectado al riel negativo (GND), no a mi tierra virtual (Vcc/2). Mi instinto me dice que R3 debería terminar en Vcc/2, pero después de algunos experimentos descubrí que no importa a dónde vaya (tierra, Vcc, Vcc/2, 10 megavoltios), no hay diferencia.

¿Como puede ser? ¿Alguien puede explicar exactamente qué está pasando aquí? ¿Tengo razón en que R3 debe terminar en Vcc/2?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El punto V1 está acoplado en CA al resto de su circuito, realmente no sé qué efecto espera que tenga en el resto, tal vez quiera elaborar
Cualquier voltaje de CC en el lado izquierdo de R3 llega a C2 y C3, pero dado que estos son capacitores, la influencia de ese voltaje de CC se detiene allí, no puede influir en el resto del circuito de ninguna manera. C2 y C3 simplemente se cargarán a un voltaje de CC diferente a medida que cambia el voltaje de CC en R3.

Respuestas (1)

Para la operación de suministro único, el punto de operación de CC debe estar al 50 % del voltaje de suministro. Eso es lo que ha hecho con Vcc / 2 conectado a la entrada no inversora del circuito opamp que tiene una ganancia de CC positiva de la unidad. Todos los demás nodos no se ven afectados por el modo de suministro único. En particular, conectar R3 a un voltaje positivo no cambiaría nada porque (en condiciones de estado estable) los capacitores conectados al otro nodo de R3 no pueden permitir ninguna corriente continua.

Sin embargo, se debe tener en cuenta que la respuesta de paso de banda clásica solo se puede obtener si la entrada de la señal está conectada al nodo izquierdo de R3 (en lugar de tierra). En este caso, el circuito proporciona la clásica respuesta inversora de paso de banda (topología de retroalimentación múltiple). Consulte la Fig. 13-15 en el documento de referencia. ¡Alimentar la señal de entrada al nodo de entrada no inversor (como en su caso) permite una ganancia mínima de unidad de banda de parada solamente (sin respuesta de paso de banda con solo un cero en el origen)! En cambio, su diseño da dos ceros reales negativos.

Si desea una configuración no inversora, recomiendo usar una topología Sallen-Key de segundo orden con una etapa de ganancia fija (ganancia unitaria o ganancia de dos).

Supongo que sería útil para el OP (titch) si el "votante negativo" anónimo mencionara en un breve comentario los errores en mi respuesta anterior. Como alternativa, podría dar su propia (mejor) respuesta.
Gracias por responder. C2 y C3 bloqueando el DC tiene sentido. Simulé mi circuito en TINA TI y obtuve la misma respuesta de paso de banda que el circuito de la figura 13.15. ¿Podría explicar un poco más por qué mi diseño no funcionaría?
titch, no entiendo: (1) afirmas que tu simulación da los resultados correctos y (2) preguntas ¿por qué no funciona? Repito: la entrada debe estar en el lado izquierdo de R3 (ver Fig. 13.15). En este caso, las frecuencias muy bajas (incluida la CC) están bloqueadas por C2 y la salida de la señal es app. cero (debe ser el caso de un paso de banda). En su diseño (entrada en la entrada no invertida), la ganancia en CC es "1" (y NO cero), y el paso de banda no se atenúa a bajas frecuencias. En cambio, funciona como un seguidor de ganancia unitaria.
...y lo mismo se aplica a frecuencias muy grandes (ganancia unitaria). Por lo tanto, la entrada en el no inv. terminal no proporciona la clásica respuesta de paso de banda.
Mis aparatos electrónicos están bastante deteriorados (¡como probablemente puedas notar!) pero creo que entiendo lo que dices y estoy de acuerdo. Pero es curioso que mi simulación diga lo contrario.
titch - No creo que tu simulación "diga lo contrario". ¿Quizás ha simulado sobre una pequeña banda de frecuencia alrededor de la frecuencia central solamente? ¿Cuál es la función de transferencia (magnitud) para frecuencias muy pequeñas que se aproximan a cero?
Filtro de paso de banda activo de un solo extremo
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