Filtro LTSpice Sallen-Key

Soy nuevo en las simulaciones en LTSpice con amplificadores operacionales (y LTSpice en general).

He estado tratando de simular un filtro de paso bajo Sallen-Key y la simulación no está ni cerca de mis cálculos trazados con METRO a t h mi metro a t i C a .

Esto es lo que hice:ingrese la descripción de la imagen aquí

Y esto es lo que arroja:ingrese la descripción de la imagen aquí

Pero http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php simulator y también Mathematica produce esto:

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Que se ve bien.

¡Gracias de antemano!

¿Quizás tiene la función de transferencia incorrecta para Mathematica? No estoy seguro de cómo podemos solucionar este problema. Me disculpo por decir esto, pero no creo que nadie aquí pueda ayudarlo porque Mathematica cuesta dinero.
@KingDuken El punto no es el gráfico en Mathematica, ese es el correcto, también lo verifiqué con el simulador gratuito sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php .
¿Te refieres a 0,1 faradios o 0,1 microfaradios?
Usé 0.1 F. .
@FelipeMedLev Intente usar un amplificador operacional mejor. Por ejemplo, busque el LT1800 y pruébelo. En segundo lugar, preocúpate por la carga. Así que multiplique sus resistencias por un millón y divida también sus condensadores por un millón. Luego grafique desde 100 mHz hasta alrededor de 50 kHz.
Veo 2 problemas: 1) V2 y V3 parecen ser voltajes positivos con respecto a tierra. 2) La impedancia de salida de un 741, incluso en bucle cerrado, es mayor que la impedancia de un capacitor de 0.1F a frecuencias superiores a 1 Hz. , tal vez incluso más bajo (la impedancia de un capacitor de 0.1F es solo de 0.016 ohmios a 100 Hz. ¿Por qué está usando valores tan extraños como 0.001 ohmios y capacitores de 10 F? Vuelva a escalar sus componentes a valores más prácticos y vuelva a hacer la simulación.
Está pidiendo una gran cantidad de corriente del amplificador operacional. Intentaría usar el amplificador operacional ideal de LTspice y me aseguraría de que su resistencia de salida esté configurada en 0. No estoy seguro de que sea práctico usar estas resistencias muy pequeñas y capacitancias enormemente grandes.
Los amplificadores operacionales no pueden impulsar resistencias en serie de 0,001 ohmios acopladas por tapas de tamaño de batería. Pero su diseño carece de especificaciones que siempre vienen en primer lugar.
Aquí hay otra herramienta que aún requiere escalar C/1k, R*1k tinyurl.com/y6x4fc7d TI tiene una herramienta mejor, pero esta es rápida.
Muchas gracias por su ayuda. No estoy familiarizado con los valores habituales de condensadores y resistencias.

Respuestas (2)

Antes que nada. Si desea que los cálculos coincidan, debe usar un amplificador ideal . El amplificador ideal en LT Spice se encuentra en la carpeta opamps, debe agregar la línea Spice

.lib opamp.sub 

para que espece encontrar la biblioteca para el papel.

Luego configure la ganancia de bucle abierto del opamp ideal en algo increíblemente alto como

Aol=10000000K

y el producto de ganancia de ancho de banda a algo increíblemente rápido como:

GBW=10000Meg

La razón por la que necesita usar un amplificador operacional ideal es porque las herramientas de filtro asumen que no hay pérdidas y amplificadores operacionales ideales (a menos que tengan una sección para cambiar el amplificador operacional). El GBWP y la ganancia de bucle abierto crean un polo, lo que dificulta la capacidad del opamp para funcionar a altas frecuencias.

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En segundo lugar, no estás usando los mismos números en cada una de las herramientas:

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y aqui estan mis numeros...

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parece que los gráficos coinciden conmigo. Pero solo hasta aproximadamente 100 kHz, donde el amplificador comienza a marcar la diferencia nuevamente.

Sería extremadamente difícil crear un filtro con los valores que ha elegido para los componentes. Las pistas y los cables tienen miliohmios de resistencia, así que elija valores que no estén en ese rango, de lo contrario no podrá construir este circuito. Las tapas en el rango de faradios tampoco son deseables porque son voluminosas y caras.

¡Gracias! Pensé que el LM741 era lo suficientemente bueno
Probablemente lo sea, pero depende de cuánta banda de parada necesite. ¿En qué estás alimentando a Vout?
En nada, solo estoy aprendiendo sobre amplificadores operacionales y simulaciones.

Los valores de su resistencia y condensador son increíblemente incorrectos para un circuito real. Debe cambiarlos por un factor de 1,000,000 o más (hacia arriba las resistencias, hacia abajo las tapas; desea mantener el mismo producto R*C). Prueba 1k Ω resistencias y 0.1 y 10 m F mayúsculas. Para un circuito real, probablemente subiría otro orden de magnitud en las resistencias y bajaría en las tapas.

Editar : cada caso es diferente, pero para la mayoría de los casos de uso normales, elija un valor R central de 5000 Ω es un buen punto de partida. Puede ir más bajo si es un amplificador operacional de potencia, tiene que ir más alto si es un amplificador operacional de "baja potencia".

Cuándo y por qué se complica (hay problemas de ancho de banda y ruido cuando sube demasiado, problemas de que el amplificador pueda impulsar su propia red de retroalimentación si baja demasiado). Si no lo sabe, ¡2k a 10k!