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Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteGOpamp » 28 mar 2019, 17:17

Ah già! Il guadagno in continua.
Perfetto grazie mille Foto UtenteIsidoroKZ per i consigli preziosi.

A presto O_/
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[12] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteGOpamp » 29 mar 2019, 19:57

Buonasera a tutti! :D

Mi scusi Foto UtenteIsidoroKZ avrei un'altra domanda.

Nella progettazione del filtro mi sono scontrato con un problema che non avevo considerato quando ho progettato la prima cella.

Il mio filtro finale, per rientrare nelle specifiche della maschera, dovrà essere di ordine 10 (chebychev 0.58db ripple). Nel progetto delle altre celle, mi sono reso conto che il condensatore da 680pF diminuirà mentre quello da 6.8nF aumenterà. PROBLEMA!!QUELLO DA 680pF DIVENTEREBBE TROPPO BASSO GIÀ NELLA TERZA CELLA!

Allora mi chiedevo se avesse senso fissare i valori dei condensatori uguali a quelli della prima cella progettata, e poi procedere con la taratura delle resistenze ovviamente.
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[13] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto Utentedimaios » 30 mar 2019, 11:50

Ti suggerisco un modo di procedere che ho utilizzato in passato e funziona piuttosto bene.

Fissa i componenti iniziali che soddisfano più o meno le specifiche anche se non rispettano i vincoli.
Scrivi qualche riga di codice MATLAB e risolvi un problema di ottimizzazione vincolata dove le variabili sono i componenti incogniti i vincoli si riferiscono ai limiti sui valori dei componenti e la funzione da minimizzare riguarda ripple in banda passante ed attenuazione.
L'ultimo passaggio consiste nell'approssimare i valori restituiti dall'ottimizzatore con quelli commerciali verificando di essere ancora all'interno delle specifiche.

Guarda la funzione fmincon di MATLAB.
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[14] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteGOpamp » 1 apr 2019, 1:07

Grazie mille Foto Utentedimaios, in realtà era proprio quello che più o meno stavo facendo. Sono finalmente arrivato ad una soluzione accettabile. :D
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[15] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 1 apr 2019, 14:14

Fissare i due condensatori a valori uguali potrebbe portare a valori immaginari per una resistenza :(

Osservazione en passant: fare un filtro chebiscev del decimo ordine con R al 5% e C al 10% non ha senso, non si riesce ad avere i Q e le frequenze con le precisioni volute, a meno di non fare tante tarature.

Osservazione en passant 2: nella cascata di celle, metti all'ingresso quella con il Q piu` basso, e via via con il Q a salire andando verso l'uscita.

Una procedura pratica per il calcolo delle celle a retroazione multipla la trovi sul Johnson Johnson & Moore, A Handbook of Active Filters, mentre il calcolo delle sensibilita` e` riportato sul Tobey Graeme & Huelsman, Operational Amplifiers, Design and Applications. Sono entrambi libri vecchiotti, se non trovi il Johnson in biblioteca dimmelo, sono 5 pagine in tutto, te le mando.
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[16] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto Utentedimaios » 2 apr 2019, 10:21

IsidoroKZ ha scritto:Tobey Graeme & Huelsman, Operational Amplifiers, Design and Applications


Foto UtenteIsidoroKZ ... questo è un colpo basso ... un tuffo nel passato.
Era il libro di elettronica sugli operazionali che abbiamo abbondantemente consultato alle superiori. Che nostalgia. :roll:
BURR-BROWN .... roba buona! :cool:
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[17] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteGOpamp » 6 apr 2019, 21:06

Fissare i due condensatori a valori uguali potrebbe portare a valori immaginari per una resistenza :(

Intendevo fissare quello da 680pF per tutte le celle, aumentando l'altro in modo da avere valori reali di resistenze. Rieggendo la mia domanda, effettivamente non mi ero fatto capire.

Ho proceduto con questa idea ottenendo questo circuito finale:


Osservazione en passant: fare un filtro chebiscev del decimo ordine con R al 5% e C al 10% non ha senso, non si riesce ad avere i Q e le frequenze con le precisioni volute, a meno di non fare tante tarature.


Infatti funziona molto male. Forse avrebbe aiutato tenere più alti i valori dei condensatori sulla retroazione sin dalla prima cella, in modo anche da non ottenere quei valori così bassi delle resistenze (soprattutto negli ultimi due stadi).
Osservazione en passant 2: nella cascata di celle, metti all'ingresso quella con il Q piu` basso, e via via con il Q a salire andando verso l'uscita.

Si. Questo l'ho fatto.

Una procedura pratica per il calcolo delle celle a retroazione multipla la trovi sul Johnson Johnson & Moore, A Handbook of Active Filters, mentre il calcolo delle sensibilita` e` riportato sul Tobey Graeme & Huelsman, Operational Amplifiers, Design and Applications. Sono entrambi libri vecchiotti, se non trovi il Johnson in biblioteca dimmelo, sono 5 pagine in tutto, te le mando.

Trovato il Johnson, grazie :D


In conclusione: "Il filtro progettato fa schifo ! :D ". Spero che la prossima esperienza didattica si basi su qualcosa di più realistico, di un filtro di Chebiscev del decimo ordine!

Grazie mille Foto UtenteIsidoroKZ
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[18] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 7 apr 2019, 15:46

Infatti funziona molto male.
molto male quanto ?

"Il filtro progettato fa schifo ! :D ". Spero che la prossima esperienza didattica si basi su qualcosa di più realistico, di un filtro di Chebiscev del decimo ordine

E' tutta esperienza.. anche chi scrive le specifiche alle volte non sa cosa chiede. :mrgreen:
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[19] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteGOpamp » 7 apr 2019, 19:07

intro_transfer_function_mask.PNG
Maschera di progetto.
full_stage_freq_response_plot.png
Filtro implementato (ovvero quello che fa schifo)


Mi sono appena reso conto che l'asse delle ordinate del diagramma della fase è leggermente diversa da quella del modulo. Per questo motivo sembra che il cambiamento ripido della fase avvenga dopo il picco.
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[20] Re: Dimensionamento cella Multiple Feedback filtro attivo

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 7 apr 2019, 21:48

GOpamp ha scritto:Spero che la prossima esperienza didattica si basi su qualcosa di più realistico, di un filtro di Chebiscev del decimo ordine!

Il sottoscritto si è cimentato in un passa-basso digitale Chebyshev del sesto ordine, con frequenza di taglio 1,7 kHz, per un modulatore di Weaver che fa parte di un truccavoce del tipo frequency shifter. Non sono partito da maschere o da specifiche, il punto di partenza è stato proprio la scelta del sesto ordine in quanto consueta e realistica, e poi le prestazioni in questo caso vengono come conseguenza. Un'altra scelta iniziale è stata il cosiddetto "eps" da cui dipende l'ondulazione in banda. Spero di non avere preso troppe cantonate e non ho mai fatto delle vere e proprie misure, ma varie deduzioni mi confermano l'impressione che il filtro si comporti proprio come dovrebbe. Ne parlo così, un po' per passione hobbistica, un po' perché penso che queste esercitazioni rimangano un po' assenti.
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