ref "Circuitos de medición y control Quinta edición"
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- filtro de primer orden
- Filtro de paso bajo y paso alto de segundo orden
- Filtros de paso de banda y parada de banda de segundo orden
- El primer y segundo orden normalmente pasan el filtro
- Circuito de filtro activo de primer orden
- Circuito de filtro de fuente de voltaje controlado por voltaje
- Circuito de retroalimentación multiplex de ganancia infinita
filtro de primer orden
- paso bajo de primer orden
- H ( s ) = K pags ω cs + ω c H(s)=\frac{K_p\omega_c}{s+\omega_c}H ( s )=s+OhdokpagOhdo
- paso alto de primer orden
- H ( s ) = K pss + ω c H(s)=\frac{K_ps}{s+\omega_c}H ( s )=s+Ohdokpags
Filtro de paso bajo y paso alto de segundo orden
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filtro de paso bajo de segundo orden
- H ( s ) = K pags ω 0 2 s 2 + α ω 0 s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_p\omega_0^2}{s^2+\alpha\omega_0s+\omega_0^2}H ( s )=s2+ay ay0s+Oh02kpagOh02
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filtro de paso alto de segundo orden
- H ( s ) = K ps 2 s 2 + α ω 0 s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_ps^2}{s^2+\alpha\omega_0s+\omega_0^2}H ( s )=s2+ay ay0s+Oh02kpags2
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un \ alfaα más grande : la transición descenderá/aumentará suavemente y la característica de selección de frecuencia se deteriorará
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un \ alfaα es muy pequeño: la característica de frecuencia de amplitud está enω 0 \omega_0Oh0Hay un gran sobreimpulso cercano, que no es propicio para el filtrado de paso bajo
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Se puede lograr una amortiguación más baja con dispositivos LC/RC + dispositivos activos, lo que da como resultado polos complejos
Filtros de paso de banda y parada de banda de segundo orden
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filtro de paso de banda de segundo orden
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H ( s ) = K pags ( ω 0 / Q ) ss 2 + ( ω 0 / Q ) s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_p(\omega_0/Q)s}{s^2+( \omega_0/Q)s+\omega_0^2}H ( s )=s2+( ay0/ Q ) s+Oh02kpag( ay0/ Q ) s
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- ω = 0 / ω → ∞ \omega=0 ~/~ \omega\rightarrow\inftyOh=0 / o →∞ :UNA ( ω ) = 0 UNA(\omega)=0A ( ω )=0
- ω = ω 0 \omega=\omega_0Oh=Oh0: UN ( ω ) = K pags A(\omega)=K_pA ( ω )=kpagmáximo
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filtro de supresión de banda de segundo orden
- H ( s ) = K pags ( s 2 + ω 0 2 ) s 2 + ( ω 0 / Q ) s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_p(s^2+\omega_0^2)}{ s^2+(\omega_0/Q)s+\omega_0^2}H ( s )=s2+( ay0/ Q ) s+Oh02kpag( s2+Oh02)
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Frecuencia de esquina fc = ω 2 π f_c=\frac{\omega}{2\pi}Fdo=14:00 _OhGanancia de señal ↓3dB
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ω = ω c \omega=\omega_cOh=Ohdo: UN ( ω ) = K pags 2 A(\omega)=\frac{K_p}{\sqrt{2}}A ( ω )=2kpag
- ( ω C 2 − ω 0 2 ) 2 = ( ω 0 ω C / Q ) 2 (\omega_c^2-\omega_0^2)^2=(\omega_0\omega_c/Q)^2( ayC2−Oh02)2=( ay0Ohdo/ P )2
- ω c 1 = ω 0 2 Q + ω 0 2 4 Q 2 + ω 0 2 , ω c 2 = − ω 0 2 Q + ω 0 2 4 Q 2 + ω 0 2 \omega_{c1}=\frac{\ omega_0}{2Q}+\sqrt{\frac{\omega_0^2}{4Q^2}+\omega_0^2}, \omega_{c2}=-\frac{\omega_0}{2Q}+\sqrt{\ fracción{\omega_0^2}{4Q^2}+\omega_0^2}Ohdo 1=2 QOh0+4Q _2Oh02+Oh02,Ohdo2 _=−2 QOh0+4Q _2Oh02+Oh02
- Δ ω = ω do 1 − ω do 2 = ω 0 / Q \Delta\omega=\omega_{c1}-\omega_{c2}=\omega_0/Qhacer _=Ohdo 1−Ohdo2 _=Oh0/ Q
- Definición: Q = ω 0 Δ ω Q=\frac{\omega_0}{\Delta\omega}q=hacer _Oh0Cuanto mayor sea la Q, menor será el ancho de banda relativo y mayor será el rendimiento de la selección de frecuencia.
- Definición: 1 Q = Δ ω ω 0 \frac{1}{Q}=\frac{\Delta\omega}{\omega_0}q1=Oh0hacer _
- D ω \Delta\omegaΔω : ancho de banda absoluto de 3dB
- ( ω C 2 − ω 0 2 ) 2 = ( ω 0 ω C / Q ) 2 (\omega_c^2-\omega_0^2)^2=(\omega_0\omega_c/Q)^2( ayC2−Oh02)2=( ay0Ohdo/ P )2
El primer y segundo orden normalmente pasan el filtro
- La característica de amplitud-frecuencia es constante y tiene diferentes efectos de cambio de fase en diferentes señales de frecuencia (cambio de fase)
- Corrija la distorsión de fase causada por las características de fase no lineal, que se puede utilizar para la compensación de fase para evitar la autooscilación del sistema.
Circuito de filtro activo de primer orden
- Circuito de filtro RC activo de primer orden
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- Kp = 1 K_p=1kpag=1
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- Inversión del circuito de filtro RC activo de primer orden
- K pags = RR 0 K pags = − R 0 R K_p=\frac{R}{R_0} ~~ K_p=-\frac{R_0}{R}kpag=R0R kpag=−RR0
Circuito de filtro de fuente de voltaje controlado por voltaje
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circuito de filtro de paso bajo
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- H ( s ) = K pags ω 0 2 s 2 + α ω 0 s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_p\omega_0^2}{s^2+\alpha\omega_0s+\omega_0^2}H ( s )=s2+ay ay0s+Oh02kpagOh02
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filtro de paso alto
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- H ( s ) = K ps 2 s 2 + α ω 0 s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_ps^2}{s^2+\alpha\omega_0s+\omega_0^2}H ( s )=s2+ay ay0s+Oh02kpags2
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filtro de paso de banda
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- H ( s ) = K pags ( ω 0 / Q ) ss 2 + ( ω 0 / Q ) s + ω 0 2 H(s)=\frac{K_p(\omega_0/Q)s}{s^2+( \omega_0/Q)s+\omega_0^2}H ( s )=s2+( ay0/ Q ) s+Oh02kpag( ay0/ Q ) s
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- Red doble T: R 3 = R 1 // R 2 , C 3 = C 1 // C 2 R_3=R_1//R_2, C_3=C_1//C_2R3=R1// R2,C3=C1// c2
- Parámetros simétricos: C 1 = C 2 = C 3 / 2 = C , R 1 = R 2 = 2 R 3 = R C_1=C_2=C_3/2=C, R_1=R_2=2R_3=RC1=C2=C3/2=C ,R1=R2=2R _3=R
- El factor de calidad está determinado por la ganancia controlada por voltaje K f K_fkfDecidir
- Ganancia de control de voltaje K f < 2 K_f < 2kf<2 , de lo contrario, oscilación autoexcitada
