Розуміння схеми Бейнтера (фільтр Чебичева)

Як частина класу з обробки сигналів, я будую фільтр відхилення діапазону Чебічева 3-го порядку. Ми реалізуємо це за допомогою трьох каскадних схем Bainter. Хоча це не є частиною класу, у мене є питання про коефіцієнт посилення схеми Бейнтера.

Я намагаюся написати сценарій, який автоматизуватиме вибір компонентів, використовуючи кутові частоти та максимальний загальний коефіцієнт посилення як правила проектування, але у мене є певна проблема з розрахунком загального коефіцієнта посилення.

Щоб обчислити загальний коефіцієнт підсилення на етапі Бейнтера, я б просто опрацював індивідуальне посилення трьох розділів підсилювача? Тоді загальний виграш буде добутком трьох окремих виграшів?

Щоб обчислити загальний коефіцієнт підсилення на етапі Байнтера, я просто розробив би окремі посилення трьох розділів підсилювача. Тоді загальний виграш буде добутком трьох окремих виграшів?

Коротка відповідь: Так, ви можете (ймовірно) аналізувати їх окремо.

Задаючи питання про те, що відбувається, коли ви каскадуєте декілька аналогових етапів фільтру, питання, які слід задати: що таке вихідний опір першого етапу та який опір навантаження другого ступеня? Якщо етап схеми має великий і складний вихідний опір, то завантаження його на інший етап може змінити його поведінку. Під час роботи з пасивними фільтрами це велика проблема: якщо опір навантаження кожної стадії не буде значно більшим, ніж вихідний опір попереднього етапу, каскадні секції пасивного фільтра призведуть до складних змін у поведінці кожної стадії.

Однією з визначних пам'яток схем, що базуються на підсилювачах, є те, що підсилювачі в основному мають дуже низький вихідний опір; для ідеального оп-підсилювача є нульовий вихідний опір. Більше того, самі вхідні підсилювачі мають дуже високий вхідний опір, в ідеалі нескінченний. Це означає, що секції схем, виходи яких керуються підсилювачами, можуть бути загалом каскадними, не змінюючи один етап, змінюючи поведінку іншого.

Розглянемо цю схему виїмки Бейнтера (взята з публікації Analog Devices):

"Висікання" рухається за допомогою виходу підсилювача. Таким чином, ця схема матиме дуже невеликий вихідний опір. Іншими словами, напруга при "висічці" буде відносно нечутливою до підключеного навантаження. Цей вихідний опір майже напевно буде значно нижчим, ніж вхідний опір.

Таким чином, на етапі проектування ви можете проаналізувати декілька каскадних ланцюгових виїмок окремо та просто множити їх функції передачі разом. Створивши такий дизайн таким чином, ви, можливо, захочете імітувати всю схему в SPICE, щоб перевірити на поведінку через нежиттю підсилювача та ін.

Список літератури

• " Активний фільтр має стабільну висічку, і реакцію можна регулювати ", в електроніці , 2 жовтня 1975 р. Оригінальна стаття, що описує схему.
• " Як записати рівняння вузлів для активних схем ", сам містер Бейнтер.

Ось що я зробив врешті-решт.

Коли будували одну стадію Байнтера, я знав, що перший операційний підсилювач - це інвертування буфера єдності. Тож я міг легко перевірити його продуктивність. Я знав, що наступні два етапи - це високий та низький пропуск відповідно. Я не знав точно, на якій частоті вони будуть ламатися, але я міг приблизно перевірити їх продуктивність.

Після того, як Bainter було зібрано разом, я зміг обчислити посилення постійного струму та ступінчасту відповідь за допомогою Matlab. Я виміряв ці дві характеристики на фактичному Bainter і порівняв. Якщо вони були досить близькими, я перейшов до наступного етапу Байнтера і повторював.

Після побудови всіх трьох ступенів Байнтера (для фільтра 3-го порядку) я провів їх у порядку від найнижчого до найвищого посилення постійного струму.

Зрештою, у мене був досить точний фільтр Чебишева.

Дякуємо за вклад.