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Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 3 mag 2021, 17:10

Salve,so che esistono delle tabelle di valori normalizzati per il dimensionamento di filtri attivi di ordine n in cui scelto il valore di una restenza R si calcolano tramite denormalizzazione i valori dei vari condensatori...purtroppo facende delle ricerche in rete non sono riuscito a trovare nulla....mi interesserebbe avere tali tabelle ed il metodo di calcolo per il dimensinamento.Grazie
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[2] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto Utentegvee » 4 mag 2021, 0:02

Analog Filter Design, Valkenburg.
Filtering in Time and Frequency Domain, Blinchikoff & Zverev.
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[3] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 4 mag 2021, 1:22

Anche solo il Franco, Design with Op Amp and Analog Integrated Circuits ha le tabelle di Butterworth, Chebysheff e Bessel con la posizione dei poli, poi si fanno le celle con i poli nella posizione voluta. Dico solo perche' e` un libro splendido di elettronica generale, non specializzato solo in filtri.

Non sono sicuro che ci siano tabelle di filtri attivi in cui si denormalizzano direttamente i componenti, questo perche' ci sono svariati circuiti diversi con cui realizzare le celle attive pur con la stessa funzione di trasferimento.
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[4] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 4 mag 2021, 19:18

Tempo fa avevo trovato un sito giapponese "pappa pronta" per progettare filtri attivi, e un pdf con tabelle.
Forse possono esserti utili, anche solo per controllare i tuoi risultati.

Vedi questo intervento.
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[5] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto Utentegvee » 5 mag 2021, 23:45

Nel secondo libro citato nel mio messaggio precedente sono riportate le formule per ottenere le tabelle di Butterworth e Chebyshev normalizzate date le attenuazioni di banda.
Domani le posso postare.

Per i filtri attivi io ho sempre usato il libro di Valkenburg.

Qui un esempio: viewtopic.php?f=1&t=80832&p=851179#p851179
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[6] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 6 mag 2021, 8:12

Si grazie,ma io cercavo quella metodologia che grazie alle tabelle normalizzate una volta scelto l'ordine del filtro e la frequenza di taglio allora fissata la R (tutte uguali nelle varie celle dei filtri) si trovava tramite denormalizzazione il valore dei condensatori...non so se mi sono spiegato.
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[7] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto Utentegvee » 6 mag 2021, 12:38

Roswell1947 ha scritto:(...) non so se mi sono spiegato.

Sì. Le tabelle normalizzate sono pensate per i circuiti passivi. Un metodo è quello di calcolare la funzione di trasferimento normalizzata, determinare l'impedenza di ingresso del filtro e da questa poi estrapolare i valori dei componenti con frazioni continue e successivamente si fa la denormalizzazione.

Con i filtri attivi invece si determina la funzione di trasferimento, si usa il circuito e tipo di cella adeguata, e si calcolano i valori usando il fattore di merito Q etc. che è sostanzialmente quello che ha scritto Foto UtenteIsidoroKZ e che viene fatto negli esempi linkati da me e Foto UtenteGuidoB. Tutte queste informazioni, con teoria dettagliata ed esempi le trovi nel libro di Valkenburg.

gvee ha scritto:Domani le posso postare.


Per il filtro di Butterworth, considerando impedenza di carico e sorgente uguali e normalizzate a 1, per i coefficienti g_k la formula è questa qui sotto:

\begin{aligned}
g_0 &= g_{n+1} = 1\\
g_k & = \frac{2\sin \left (\left (2k-1 \right ) \pi  \right)}{2n} \quad k = \{1,\,2,\,\dots,\,n\}
\end{aligned}

Mentre per i coefficienti di Chebyshev le formule sono le seguenti, dal libro

Microwave, Impedance Matching Networks and Coupling Structures by G. Matthaei, L. Young, E. M. T. Jones:

\begin{aligned}
\beta &= \ln\left( \coth \left ( \frac{A_\text{max}}{40\log_{10}\left (e \right)} \right)\right)\\
\eta &= \sinh \left ( \frac{\beta}{2n} \right)\\
b_k &= \eta^2 + \sin^2 \left ( \frac{k\pi}{n} \right)\quad k = \{1,\,2\,\dots,\,n\}\\
a_k &= \frac{\sin \left (\left (2k-1 \right ) \pi  \right)}{2n} \quad k = \{1,\,2\,\dots,\,n\}\\
g_0 &= 1\\
g_1 &= \frac{2a_1}{\eta}\\
g_{k} &= \frac{4(a_ka_{k-1})}{b_{k-1}g_{k-1}} \quad k = \{2,\,3\dots,\,n\}\\
g_{n+1} &= \begin{cases}
1 & n\,\text{odd}\\
\coth^2\left(\beta/4\right) & n\,\text{even}\\
\end{cases}
\end{aligned}

A_\text{max} è l'attenuazione di banda passante.
Per ambe approssimazioni l'implementazione con MATLAB, Octave o Python etc. è semplicissima.

I riferimenti dei due libri citati (Blinchikoff & Zverev, e Matthaei) riconducono alle seguenti fonti:

  • Belevitch, V. "Tchebyscheff Filters and Amplifier Networks" Wireless Engineer, Vol. 29 (April, 1952), pp. 106-110.
  • Orchard, H. J. "Formulas for Ladder Filters" Wireless Engineer, Vol. 30 (January, 1953), pp. 3-5.

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[8] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto Utentegvee » 6 mag 2021, 13:18

Mi sono dimenticato di esplicitare che le formule per le tabelle sono per filtri passa basso, da cui è possibile ottenere filtri passa alto, passa banda, elimina banda con le opportune trasformazioni.

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[9] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 6 mag 2021, 16:26

Ho trovato questo link su Internet http://www.glensstuff.com/activefilterdesign/activefilterdesign.htm ma non ho capito da dove arriva il procedimento..come potrete notare le celle dei filtri ha tutti resistori di valore R mentre il numero di celle determina l'ordine del filtro,quindi fissato R ,la frequenza di taglio e l'ordine del filtro si determinano i valori dei condensatori.Non riesco a reperire un testo o un documento pdf da dove è stato preso il procedimento....
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[10] Re: Filtri attivi tabelle valori normalizzati

Messaggioda Foto Utentegvee » 6 mag 2021, 21:02

Qualunque sia il procedimento usato, per un filtro di Bessel la frequenza di taglio non è una specifica del disegno, ma quello che si vuole ottenere a una certa frequenza è un certo ritardo.
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