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Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteRiccardoV » 19 apr 2020, 10:16

Buongiorno e buona domenica a tutti ! Vorrei porre una domanda: come posso fare per aumentare/amplificare il guadagno di un filtro vcvs passa basso del 2 ordine fino ad ottenere il valore della specifica?
Premessa: nell esercizio che sto svolgendo mi viene chiesto di progettare un filtro vcvs a componenti uguali con risposta alla butterworth rispettando la specifica del guadagno=26db quindi circa A=20 ma eseguendo tutti i calcoli mi accorgo che questo tipo di filtro a componenti uguali e con zita=0.707 può avere come guadagno massimo in banda di circa 4db ovvero A=1,586. Supponendo di accettare questo valore del guadagno devo trovare il modo di amplificarl esternamente al filtro, chiedendo al mio prof in una email ho ricevuto risposta di aggiungere uno stadio amplificatore ma non so proprio cosa sia .... qualcuno ha idea di come aumentare il guadagno del filtro vcvs passa basso 2 ordine alla butterworth? Grazie in anticipo
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[2] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 19 apr 2020, 11:01

Se riporti lo schema con i dati, possiamo risolverlo.
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[3] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 19 apr 2020, 11:13

Supponendo di accettare questo valore del guadagno devo trovare il modo di amplificare esternamente al filtro, chiedendo al mio prof in una email ho ricevuto risposta di aggiungere uno stadio amplificatore ma non so proprio cosa sia ....
:!:
Come è possibile !, sai progettare un filtro che è più complesso di in un amplificatore e non sai progettare un amplificatore :( :?: ?

Se il tuo filtro dovrebbe guadagnare 20, mentre lo hai trovato guadagnare 1,58.
Devi mettere in serie un amplificatore per 20/1,58 = 12,6 circa.
Realizzi un amplificatore invertente con un resistore da 2.2 kohm, e uno da 27 kohm.

Presumo che adoperi amplificatori operazionali. E' così ?

Oppure transistori o valvole termoioniche? :-)
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[4] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteRiccardoV » 19 apr 2020, 11:29

g.schgor ha scritto:Se riporti lo schema con i dati, possiamo risolverlo.
mi scuso ma non riesco a caricare la foto delle mie considerazioni ma posso assicurare la correttezza dei calcoli, mentre mi servirebbe chiarire il concetto affrontato la marcoD
MarcoD ha scritto:
Supponendo di accettare questo valore del guadagno devo trovare il modo di amplificare esternamente al filtro, chiedendo al mio prof in una email ho ricevuto risposta di aggiungere uno stadio amplificatore ma non so proprio cosa sia ....
:!:
Come è possibile !, sai progettare un filtro che è più complesso di in un amplificatore e non sai progettare un amplificatore :( :?: ?

Se il tuo filtro dovrebbe guadagnare 20, mentre lo hai trovato guadagnare 1,58.
Devi mettere in serie un amplificatore per 20/1,58 = 12,6 circa.
Realizzi un amplificatore invertente con un resistore da 2.2 kohm, e uno da 27 kohm.

Presumo che adoperi amplificatori operazionali. E' così ?

Oppure transistori o valvole termoioniche? :-)
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E ciò che mi chiedo e se questo amplificatore operazionale lo debba mettere in ingresso o in uscita al filtro? Purtroppo ho delle lacune e alcune dimenticanze che mi fanno nascere dubbi di ogni genere.... questo amplificatore deve avere una frequenza che si accorda con quella del filtro?.... domanda abbastanza ignorante...
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[5] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 19 apr 2020, 12:10

...mi chiedo e se questo amplificatore operazionale lo debba mettere in ingresso o in uscita al filtro? .

Nel mondo della teoria è indifferente...
..nel monod reale, ma scommetto che sono considerazioni che non ti hanno insegnato, è leggermente meglio filtrare prima e amplificare poi, è meglio filtrare eventuali disturbi il prima possibile in modo che non saturino l'amplificatore introducendo distorsioni.

questo amplificatore deve avere una frequenza che si accorda con quella del filtro?..

No, teoricamente, l'amplificatore amplifica da frequenza zero, fino ad infinito.
Nel mondo reale, ovvio, che deve avere una banda molto maggiore di quella del filtro.

Sono certo che ci sono configurazioni di filtri del secondo ordine in cui puoi imporre oltre alla risposta anche il guadagno.
A memoria non le conosco, poi ti hanno chiesto di adoperare una configuraziione VCVS con componenti uguali...sei condizuionato.

Questo filtro lo devi anche realizzare/montare e provare in laboratorio ?
Nella realtà occorre passare ai numeri e agli oggetti:
quale è la frequenza di taglio del filtro che ti hanno richiesto ?
Quale modello di amplificatore operazionale intendi adoperare?

Disegna con fidocadj lo schema del filtro+amplificatore riportando le sigle dei componenti e la piedinatura degli operazionali....
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[6] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteRiccardoV » 19 apr 2020, 12:55

Allora comeprima cosa ti ringrazio per avermi chiarito parecchi dubbi, per quanto riguarda l'esercizio mi dice di progettare un filtro del 2 ordine lpf vcvs che rispettasse un guadagno di 26db e una Ft di 4,5 kHz. Io ho ipotizzato di progettare un filtro vcvs a componenti uguali con risposta alla butterworth ma il suo guadagno massimo appunto come ho già detto è di 4 db e come mi hai spiegato chiaramente adesso ho capito come amplificare il relativo guadagno fino al raggiungimento della specifica.
Le altre richieste sono di simulare il funzionamento e confrontare i risultati ottenuti con quelli teorici ;
L'ultima richiesta invece è di descrivere almeno un applicazione pratica ... e qua torno in alto mare ..
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[7] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteRiccardoV » 19 apr 2020, 13:04

MarcoD ha scritto:
...mi chiedo e se questo amplificatore operazionale lo debba mettere in ingresso o in uscita al filtro? .
Nel mondo della teoria è indifferente...
........
Disegna con fidocadj lo schema del filtro+amplificatore riportando le sigle dei componenti e la piedinatura degli operazionali....
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Scusami ma non sono pratico con il blog e fatico a citare le tue domande nella mia risposta , per risponderti alle ultime domande purtroppo non ne ho la più pallida idea di che modello di amplificatore usare mentre il circuito devo solo simularlo
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[8] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 19 apr 2020, 13:33

Puoi dare almeno i valori di R e C e delle due resistenze di retroazione?
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[9] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto UtenteRiccardoV » 19 apr 2020, 14:03

g.schgor ha scritto:Puoi dare almeno i valori di R e C e delle due resistenze di retroazione?

Certo! Allora sapendo che Wn=2pigrego Ft e la mia in questione vale Wn=2pigreco*8Khz= 50K rad/sec
Ricavo R e C la tramite questa formula per filtro vcvs a componenti uguali wn=1/RC
Ipotizzando C=4,7 micro F ottengo R=4,235ohm .
Ho scelto quel valore commerciale di condensatore perché e l'unico che mi fa ottenere un valore di R molto simile a quello in commercio e quindi nel caso di una progettazione fisica e reale i valori finali non si discosterebbero troppo da quelli teorici
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[10] Re: Filtro vcvs passa basso 2 ordine

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 19 apr 2020, 14:19

e le resistenze di retroazione?
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