ElectroYou

Buonasera a tutti,

vi scrivo perché volevo qualche delucidazione sulla progettazione di un filtro passa basso attivo di ordine superiore al primo che avesse una pendenza abbastanza marcata e un andamento in banda passante quanto più possibile piatto. Studiando qua e la ho pensato di realizzare un circuito di Butterworth proprio perché risponde a cio che sto cercando ma al di la della teoria, non saprei proprio come realizzarlo.

Io avrei bisogno di tagliare a 100kHz ma non sono in cerca di un circuito pronto e finito da replicare ma che qualcuno mi aiuti a realizzarlo capendo anche a grandi linee quali siano i parametri influenti su questo tipo di progettazione.

Io purtroppo oltre ai filtri passivi e attivi di primo ordine non so altro...potete comunque aiutarmi?
Purtroppo tutti i testi che ho consultato mi danno molte nozioni teoriche ma praticamente nessun esempio pratico di come andare a intervenire...

Inoltre, mi sarebbe anche molto utile che mi indicaste quale operazionale sarebbe più indicato a questo scopo...

Grazie mille!
Matteo

Uhm... da che conoscenze matematiche/teoriche parti?
Se ti dò dei poli di una funzione di trasferimento, sai di cosa si sta parlando?

Il sito di Siegfried Linkwitz (http://www.linkwitzlab.com/filters.htm) è spiegato molto bene, i filtri presentati hanno l'allineamento Linkwirz-Riley, ma si possono fare anche Butterworth modificando il Q nelle formule

MatteRACING ha scritto:vi scrivo perché volevo qualche delucidazione sulla progettazione di un filtro passa basso attivo di ordine superiore al primo (...) Studiando qua e la ho pensato di realizzare un circuito di Butterworth proprio perché risponde a cio che sto cercando ma al di la della teoria, non saprei proprio come realizzarlo.

Io ho realizzato qualche tempo fa, per conto mio, un filtro attivo con approssimazione di Butterwoorth, con frequenza di taglio a circa 24 kHz.
Direi che è venuto abbastanza bene, peccato aver usato i condensatori ceramici.

Non voglio sostituirmi al buon DarwinNE anche perché penso di non essere all'altezza , comunque spendo le mie due paroline prima di andare a riposare.

L'ordine del filtro dipende dalla variazione del segnale in banda passante e dalla attenuazione fuori banda .



Quindi se vuoi fare un filtro di ordine superiore al 1º, devi calcolare appunto l'ordine del filtro.

La formula per trovare l'ordine del filtro è:



Tieni a mente che viene arrotondato a un numero intero.
e sono espresse in dB mentre e sono espresse in rad/s.

Una volta che conosci l'ordine del filtro, puoi passare alla localizzazione dei poli distanziati sul cerchio unitario nel piano complesso. In questo post che sono andato a cercare, il buon carloc rappresenta la localizzazione dei poli.

Questa è la strada che ho percorso io, che purtroppo ho dovuto lasciare in sospeso l'argomento dei filtri ma che per forza di cose riprenderò fra qualche mese.

Ad ogni modo come anticipa DarwinNE

DarwinNE ha scritto:Uhm... da che conoscenze matematiche/teoriche parti?

ci sono un po' di calcoletti da fare.

Dimenticavo, per chi fosse interessato:


A presto.

la teoria la conosco abbastanza bene, funzioni di trasferimento, poli complessi coniugati, diciamo che non sono arabo per me...tuttavia conosco solo la teoria e basta. Non so a cosa corrispondano nella pratica funzioni che siano più elaborate di un filtro attivo di primo ordine...

domanda probabilmente molto stupida: volessi generare un filtro di ordine 6 tipo butterworth posso utilizzare la topologia della cella di sallen key e replicarla 3 volte identica a se stessa in cascata?!

MatteRACING ha scritto:la teoria la conosco abbastanza bene, funzioni di trasferimento, poli complessi coniugati, diciamo che non sono arabo per me...tuttavia conosco solo la teoria e basta. Non so a cosa corrispondano nella pratica funzioni che siano più elaborate di un filtro attivo di primo ordine...

Non hai un'idea di quanto ti invidio, mi piacerebbe molto sapere di più su poi, zeri, s, tau, pi ecc... ma purtroppo non ci ho mai capito niente

Prego i più esperti di correggermi se sbaglio: un filtro del 6° ordine alla Butterworth è un filtro che ha come fattore di merito totale Qt = 0,707 , cioè il prodotto del Q delle tre celle di Sallen-Key deve essere 0,707 , quindi potrebbero andare bene tre celle con Q=0,89

MatteRACING ha scritto:domanda probabilmente molto stupida: volessi generare un filtro di ordine 6 tipo butterworth posso utilizzare la topologia della cella di sallen key e replicarla 3 volte identica a se stessa in cascata?!

No. Questo è stato disegnato da uno molto attendibile sul forum di Robotitaly per una frequenza di taglio di 125 Hz raccomandando componenti almeno al 5%. Mi chiedo che importanza possano assumere i parassiti passando a 100 kHz. Hai pensato a un passivo?

SediciAmpere ha scritto:un filtro del 6° ordine alla Butterworth è un filtro che ha come fattore di merito totale Qt = 0,707 , cioè il prodotto del Q delle tre celle di Sallen-Key deve essere 0,707 , quindi potrebbero andare bene tre celle con Q=0,89

??? NO!

Un filtro Butterworth del sesto ordine non ha affatto quei coefficienti...
Adesso non ho tempo di fare una trattazione completa, purtroppo

SediciAmpere ha scritto: quindi potrebbero andare bene tre celle con Q=0,89

Non verrà un filtro con tre celle aventi lo stesso . Oddio puoi sempre fare tre celle tutte uguali..

Un filtro di Buttertwoorth del 6º ordine ha i seguenti valori per ogni cella: 0.52 - 0.71 - 1.93 (tratti dalla tabella di locazione dei poil, anche se questi possono essere facilmente determinati a mano).

Leggi anche qui: http://www.electroyou.it/isidorokz/wiki ... llen_e_Key