Jump to content

    
Sign in to follow this  
Vadim_nsk

Пассивный + активный фильтр

Recommended Posts

1. В учебниках рассматриваются пассивные фильтра разных порядков и как вариант активные фильтры, в которых роль индуктивностей играют ОУ, но нигде не удается найти вариант совместного использования того и другого. Например, необходим фильтр 10-го порядка. По рекомендации необходимо брать 5 каскадов фильтра 2-го порядка на ОУ, а это 3 корпуса ОУ и куча обвеса. Почему нельзя использовать такой вариант, где всего один корпус ОУ?

1063690485_.thumb.png.83fb083f3a16162fdf2ed69864dcc361.png

Ну или почему нигде не рассматривается такой вариант реализации для увеличения порядка фильтра с уменьшением занимаемой площади? Ведь размер индуктивности будет зависеть от частоты.

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites

На НЧ - активные фильтры, на ВЧ - пассивные. Посчитайте номиналы компонентов. Если найдёте такие, то вполне можно такой фильтр использовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Vadim_nsk сказал:

По рекомендации необходимо брать 5 каскадов фильтра 2-го порядка на ОУ, а это 3 корпуса ОУ и куча обвеса.

с учетом хар-к реальных компонентов, имеющихся номиналов и их разбросом и т.д. фильтры (каскады) даже второго порядка не так уж и просто настроить

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Vadim_nsk сказал:

1. В учебниках рассматриваются пассивные фильтры(!) разных порядков и как вариант активные фильтры, в которых роль индуктивностей играют ОУ, но нигде не удается найти вариант совместного использования того и другого.

 

На то они и учебники, незачем множить варианты - так будет понятней.

 

Цитата

Например, необходим фильтр 10-го порядка. По рекомендации необходимо брать 5 каскадов фильтра 2-го порядка на ОУ, а это 3 корпуса ОУ и куча обвеса.

Почему обязательно "5 каскадов фильтра 2-го порядка на ОУ"? Широко извеcтны фильтры 3-го порядка на одном ОУ (ТиШ, например). Программа Filter Solutions умеет создавать фильтры 4-го порядка на одном ОУ.

 

Цитата

Почему нельзя использовать такой вариант, где всего один корпус ОУ?

Почему это "нельзя"? Рассчитывайте /симулируйте и используйте.

Потом, корпуса бывают не только с 2-мя, но и с 4-мя ОУ. ОУ выпускаются в корпусах очень малых размеров и, кмк, в данном случае доля занимаемой ими площади - вообще не проблема. Дело в том, что если требования к точности /стабильности фильтра высокие (на это намекает 10-й порядок), то основную площадь смогут съесть конденсаторы, особенно, если частота среза Гц-ы...кГц-ы. Ваш гибридный вариант, в этом смысле, не даст особого выигрыша. Плюс к этому, прецизионные (точные, стабильные) индуктивности - это дефицитно и дорого.

 

ПС. Трудно советовать о "фильтрах вообще". Озвучьте, что ли, параметры (f, крутизна спада, неравномерность в полосе пропускания /задержания... другое), требования к точности /стабильности вашего фильтра.

ППС. Обязательно симулируйте также и чувствительность к разбросу номиналов элементов (опция Монте-Карло). Фильтры высоких порядков бывают дико чувствительными к этим разбросам.

Edited by Tuvalu

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Tuvalu said:

ПС. Трудно советовать о "фильтрах вообще". Озвучьте, что ли, параметры (f, крутизна спада, неравномерность в полосе пропускания /задержания... другое), требования к точности /стабильности вашего фильтра.

Все требования к фильтру и в общих чертах описание задачи в соседнем моем топике LT-Spice и трансимпедансный усилитель (задача описана в общих чертах, т.к. и мне она дана примерно также). Я уже рассматриваю вариант подъема частоты дискретизации, чтобы облегчить жизнь фильтру. Одновременно с этим подбираю вторичные источники питания, чтобы ШИМ был вне рабочей полосы (полоса 0-1МГц).

3 hours ago, Tuvalu said:

Почему обязательно "5 каскадов фильтра 2-го порядка на ОУ"? Широко извеcтны фильтры 3-го порядка на одном ОУ (ТиШ, например). Программа Filter Solutions умеет создавать фильтры 4-го порядка на одном ОУ.

У меня был еще один вопрос, но не найдя варианта фильтра 3-го порядка, я устыдился и стер его. Вопрос был таким. Почему для фильтра 9-го порядка советуют взять 3 каскада 2-го порядка и 3 каскад 3-го порядка, или 4 каскада 2-го порядка и 1 каскад 1 порядка вместо того, чтобы взять 3 каскада 3-го порядка?

И за одно здесь же, у меня нет требований к занимаемой площади, это скорее предварительная оценка и планирование размещения всего на плате, где будет в первом варианте схемы 6 источников сигнала, а во втором варианте скорее всего от 20-ти источников сигнала. И если на каждый измерительный канал у меня будет по 6 корпусов (трансимпедансный усилитель, усилитель с переменным КУ, фильтр, преобразователь в дифференциальный сигнал), ни какой речи о миниатюрности исполнения прибора речи быть не может, а на миниатюрность готового изделия возлагаются большие надежды (пока только стенд проектируется).

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 hours ago, vervs said:

с учетом хар-к реальных компонентов, имеющихся номиналов и их разбросом и т.д. фильтры (каскады) даже второго порядка не так уж и просто настроить

Вы хотите сказать, что если в изделии заложен фильт 3-го порядка и посчитаны номиналы его компонентов, то на производстве каждое устройство, сошедшее с конвейера, требует настройки фильтров? Я был уверен, что это делается один раз для компенсации всяческих паразитных емкостей монтажа, и сводится лишь к замене одного-двух компонентов на соседний номинал +-1%(+-0.1%) от расчетного. Иначе такое решение будет не коммерционализируемым.

Кроме того, в литературе, с которой я сейчас знакомлюсь по теме фильтров, утверждается, что каскадное включение ОУ в фильтрах позволяет снизить требования к точности номиналов компонентов. Значит, если у меня один фильтр 3-го порядка, то ваше утверждение верно, но если у меня фильтр 9-го порядка, из 3-х каскадов того же 3-го порядка, то жить становится легче.

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 минуты назад, Vadim_nsk сказал:

Вы хотите сказать, что если в изделии заложен фильт 3-го порядка и посчитаны номиналы его компонентов, то на производстве каждое устройство, сошедшее с конвейера, требует настройки фильтров? Я был уверен, что это делается один раз для компенсации всяческих паразитных емкостей монтажа, и сводится лишь к замене одного-двух компонентов на соседний номинал +-1%(+-0.1%) от расчетного. Иначе такое решение будет не коммерционализируемым.

Зависит от  того, какие требования предъявляете к фильтру.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Vadim_nsk сказал:

Вы хотите сказать, что если в изделии заложен фильт 3-го порядка и посчитаны номиналы его компонентов, то

можно это все проверить в симуляторе, тот же microcap позволяет задать разброс компонентов (монте-карло) и .. имеет тулз для проектирования фильтров.

ЗЫ обратите внимание и на хар-ки применяемых ОУ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this