¿Por qué este seguidor de voltaje no funciona en Proteus?

Tengo un filtro de paso de banda de cuarto orden que debe polarizarse con 1/2 Vcc. Estoy tratando de lograr esto usando un seguidor de voltaje. El filtro de paso de banda se construyó utilizando la topología de retroalimentación múltiple como se muestra:

ingrese la descripción de la imagen aquí

En Proteus obtengo una frecuencia central de 100 kHz y un paso de banda de 4 kHz con una ganancia de 1 AV.

El uso de una simulación de +2.5V funciona como se esperaba y da la respuesta deseada.

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

Diseñé dos seguidores de voltaje usando LM324 y los probé en un proyecto separado. Obtengo una salida de 2.5V como se esperaba.

Al agregar los seguidores de voltaje y conectar solo una salida del seguidor de voltaje a la segunda etapa del amplificador operacional, la simulación aún se lleva a cabo sin errores, pero la respuesta no es correcta, ya que necesito sesgar ambas etapas.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Al conectar ambos seguidores de voltaje, me sale un error. No puedo entender por qué.

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

Cualquier sugerencia de por qué sucede esto sería apreciada.

¿Cuál es la diferencia entre los diagramas #2 y #3?
@analogsystemsrf, la salida de LM324 en el n. ° 2 solo está conectada a la segunda etapa del filtro. En #3, U1:A también está conectado.
Hay muchos problemas con este diseño y no hay especificaciones. los resultados indican Q bajo y -40dB @ 85kHz en mi sim... mientras que el ruido de fondo tiene una ganancia de 60dB por encima de la señal. Cuales son sus especificaciones?????? ¿Esto es para WPT? (corazonada)
Pregunta actualizada con respuesta actual. La frecuencia central es @100kHz, como se calculó. ¿Alguna sugerencia sobre cómo puedo reducir el ruido del suelo?
Sí, no utilice relaciones R7/R55... ¿Qué forma tiene la banda de paso (Cauer, Bessel,)? o en otras palabras, ¿cuál es la atenuación de la banda de parada?
Entonces, ¿qué tolerancias máximas puede permitirse?
Estoy usando la aproximación de Butterworth con una atenuación de banda de parada de 30dB. ¿Podría proporcionar alguna fuente sobre dónde puedo calcular las tolerancias de límite para las especificaciones anteriores? Parece que no puedo encontrar nada. Gracias
@Rrz0 la entrada no inversora del segundo opamp no está conectada a nada en la tercera figura...

Respuestas (2)

El viejo y pésimo LM324 tiene problemas de velocidad de respuesta por encima de unos pocos kHz. Además, apenas tiene ganancia de bucle abierto a 100 khz. Su circuito necesita que la salida del LM324 tenga una impedancia baja, pero no puede hacerlo a 100 kHz. Necesita un opamp rápido para trabajar a 100kHz.

O simplemente acople la señal de CA y conecte R55 y R3 a tierra. Luego, las entradas U6 y U2 + pueden polarizarse con divisores de resistencia, y no se requieren U1 A y B.

Hay mejores herramientas de diseño ahora. TI está lanzando un diseñador de filtros en línea actualizado con una acumulación de tolerancia que ahora es crítica con Q> 10 aquí> 25.

  • No duplique un filtro de segundo orden para hacer un filtro de cuarto orden cuando pueda obtener mejores resultados para la atenuación de la falda de la banda de paso y de la banda de parada o la fase lineal o el retardo de grupo plano máximo, etc.

  • Los filtros Sallen & Keys son los preferidos para un alto Q, pero usan un R adicional pero tienen la ventaja de tener relaciones R mucho más bajas y valores C comunes. Más importante es que la entrada no se atenúa severamente y el ruido de fondo se amplifica severamente incluso cuando la ganancia es unitaria en general.

ingrese la descripción de la imagen aquíConsidere sus especificaciones sabiamente. Sea crítico con las tolerancias y los costos.

  • El error de tolerancia de ganancia unitaria puede ser de -1,5 dB incluso con 0,5 % R y 2 % Cingrese la descripción de la imagen aquí