Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Filtry aktywne- wzory vs symulacje

04 Gru 2016 03:16 534 3
  • Poziom 8  
    Wykorzystując w układzie filtr aktywny musimy dobrać dla niego odpowiednie wartości rezystorów i kondensatorów, aby uzyskać pożądaną charakterystykę. Można to zrobić korzystając ze wzorów podanych dla danego typu filtra, albo symulując go w odpowiednim programie.

    Tylko co w przypadku gdy wyniki jednej metody nie zgadzają się z wynikami drugiej?

    Ostatnio potrzebowałem filtra środkowoprzepustowego dla częstotliwości 40kHz. Wybrałem układ z wielokrotnym sprzężeniem zwrotnym. Użyłem wzorów podanych w tym dokumencie (strona 64) (dla A=20 i Q=10), po czym wykorzystując otrzymane wartości zasymulowałem go w LTspice (akurat w nim dostępny był układ ne5532 którego używałem).
    Z symulacji wyszło, że częstotliwością środkową filtra będzie 38kHz zamiast 40kHz.
    Filtry aktywne- wzory vs symulacje Filtry aktywne- wzory vs symulacje

    Gdzie w takim razie jest błąd? Pewniejszy jest wynik obliczeń, czy symulacji? Symulator bierze pod uwagę właściwości samego wzmacniacza, ale czy wpływa on też na częstotliwość?
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Cytat:
    Gdzie w takim razie jest błąd? Pewniejszy jest wynik obliczeń, czy symulacji?
    W porównaniu z rzeczywistym układem i jedna i druga metoda ma pewne uproszczenia i wynik może sie nieco różnić.

    Na próbę wstawiłem idealny wzmacniacz operacyjny i wyszło dokładnie 40kHz, w następnej próbie wstawiłem wzmacniacz o ograniczonym wzmocnieniu i zwiększonej rezystancji wyjściowej - częstotliwość środkowa sie nie zmieniła, wstawienie wzmacniacza o ograniczonym paśmie GBW=10MHz spowodowało częstotliwość środkowa spadła do 38.5kHz, wynika stąd że to przesuniecie fazy wzmacniacza odpowiada za zmmniejszenie częstotliwości środkowej i zostało pominięte przy wyprowadzeniu wzorów.

    A co pomineliśmy w symulacji - tolerancję elementów.

    Nawet stosujac dokładniejsze niż typowe: rezystory 1% i kondensatory 5% uzyskamy rozrzut ±2kHz
    Filtry aktywne- wzory vs symulacje
  • Poziom 8  
    Czyli pewniejsza jest symulacja, ponieważ wzory są wyprowadzane dla układu o idealnej charakterystyce. Ale tak na prawdę wniosek z tego taki, że nie da się stworzyć filtra o zbyt dużej dobroci, bo to czy akurat trafimy w zakładaną częstotliwość zależy od szczęścia z elementami.
    Dzięki za wyjaśnienie.
  • Poziom 43  
    Razqer napisał:
    Czyli pewniejsza jest symulacja
    W symulacji też obowiązują pewne ograniczenia, np modele wzmacniaczy są uproszczone i nie uwzględniają wszystkich zjawisk. Pewność daje tylko dobre zrozumienie działania ukłdów i ograncizeń symulacji.

    Tworzenie fitrów o duzej dobroci jest trudne, ale gdy zachodzi taka potrzeba są sposoby, nie wszyskie układy mają taką samą wrażliwość na tolerancję elementów, elementy można mierzyć i dobierać dla uzyskania wymaganej częstotliwości, albo dostrajać podczas pracy, są uklady filtrów scalonych z przełączanymi pojemnościami - wysokiego rzędu o duej dobroci, filtry cyfrowe ograniczone tylko mocą obliczeniową i pamięcią komputera, filtry kwarcowe których mozna użyc z przemianą częstotliwości, albo detekcja synchroniczna dzieki której łatwo uzyskać dobroć nawet setek tysięcy.