¿Por qué dos filtros de segundo orden tienen un roll-off diferente?

Diseño de filtro de mantequilla 1 Diseño de filtro Butter-worth 2

He diseñado estos dos filtros Butterworth para una frecuencia de corte de 1,5k. Lo que me sorprende es que la caída del primer diseño sea más que la caída del segundo diseño. Según yo, ambos son de segundo orden, por lo tanto, debería ser 40dB/dec para ambos. Explique amablemente o dé alguna pista de dónde debo mirar.

Muestra las gráficas de la diferencia por favor.

Respuestas (1)

Básicamente, estos dos filtros no tienen las mismas características.

  • El filtro clave Sallen (circuito inferior) tiene una frecuencia teórica de 3dB de 2340 Hz y una Q de 0,5.
  • El filtro MFB (circuito superior) tiene una frecuencia teórica de 3dB de 1489 Hz y una Q de 0,703.

¿Por qué esperarías que estos se vean iguales: -

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Gracias por una respuesta rápida, señor, en lo que respecta a la frecuencia de corte, he verificado ambos por sus respectivos modelos de especias y he usado P-spice para la simulación. Descubrí que ambos cortes estaban en el rango de 1.45-1.6 KHz. Pero analizaré el factor de calidad, ya que es uno de los factores principales para dar forma a la respuesta del filtro. Gracias.
¿Ha considerado que un LMX324 tiene un voltaje de suministro máximo de 7 V? Lo está ejecutando a 10 V si se cree en su esquema. Además, verifique que haya colocado correctamente los valores reales del circuito en el esquema de su pregunta.
Para publicar una pregunta aquí, dibujo un circuito en partsim ya que actualmente estoy accediendo a Internet desde la PC de la oficina. el producto real utilizado es LM324; ti.com/product/LM324
No te ayudas a ti mismo dando información incorrecta.
Sí, debería haberlo comprobado, pensé que eran de la misma serie. gracias de todos modos.
No verifiqué los valores Q mencionados. Sin embargo, si son correctos (y diferentes), ambos circuitos exhibirán características diferentes en la vecindad de la frecuencia de 3 dB. Más que eso, el filtro de bajo Q (Q=0.5) NO es un filtro Butterworth. Sin embargo, muy por encima de la frecuencia de 3dB, ambos filtros tendrán una atenuación de 40dB/dec. En general, la respuesta del filtro NO depende de la topología elegida (Sallen-Key o MFB o...).
@LvW Estoy totalmente de acuerdo: a una frecuencia significativamente más alta, debería ser de 40 dB / década, pero también me pregunto cómo se las arregla el MFB a altas frecuencias en comparación con el filtro SK dado que el amplificador operacional es un LM324 de mierda (no LMX324 )? ¡Diferentes topologías tienen diferentes respuestas cuando el amplificador operacional se queda sin vapor en HF!
Sí, si se compara con las estructuras S&K, MFB tiene una menor sensibilidad frente a las tolerancias de las piezas, pero una mayor sensibilidad frente a las propiedades reales de ganancia del opamp. Para S&K es todo lo contrario.
@LvW ¡Sospecho que esto puede tener algo que ver con las observaciones del OP!
No lo creo debido a la baja frecuencia de polos de la aplicación. 1.5kHz solamente. Al principio, ambos polos-Q son diferentes y, más que eso, supongo que ha medido el "roll-off" para acercarse a la frecuencia del polo.