Filtern einer Rechteckwelle in eine Sinuswelle

Ich versuche, eine ungerade invertierte Rechteckwelle von + -4 V in eine Sinuswelle zu filtern. Wie soll ich dabei vorgehen?

Bisher habe ich die Fourier-Reihe meines speziellen Eingangssignals wie folgt berechnet:

Erweiterung der Fourier-Reihe

Was ich als richtig weiß. Ich versuche, die erste harmonische Frequenz zu isolieren, um meine sinusförmige Ausgabe zu erhalten, die 1 Hz beträgt.

Ich versuche, einen aktiven Rückkopplungsfilter mit einem TL072-Operationsverstärker zu verwenden. Bisher habe ich nur auf LT-Spice simuliert und bekomme diese Ausgabe und kann nicht herausfinden, warum.

Filterausgabe

Ich habe das Frequenzband 0,3 Hz bis 1,7 Hz mit einer Eckfrequenz (0,3 ^ 2 + 1,7 ^ 2) ^ (1/2) und einer Av-Verstärkung von 40 verwendet. Ich habe R1 und R2 berechnet und dann ein gemeinsames C berechnet das würde den Frequenzbereich bei der Eckfrequenz zentrieren. Sie sind im Schaltplan dargestellt.

Hier habe ich das Filterdesign und die Modellgleichungen her:

(Scrollen Sie zu Infinite Gain Multiple Feedback Active Filter at

https://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_7.html )

Ich habe versucht, den Offset der Eingangsrechteckwellenspannung zu erhöhen, damit der Mindestausgang des Operationsverstärkers den Ausgang nicht begrenzt, aber ich scheine immer noch diesen Effekt zu bekommen. Ich muss dazu ein aktives Filterdesign verwenden.

Hier sind meine Rechteckwellenausgabe und Sinuswellenausgabe zusammen:Rechtecksinusausgang

Die Oberseite beginnt wie eine Sinuswelle auszusehen, aber dann scheint die untere Hälfte den Filter nicht zu passieren. Ich denke, dass ich den Operationsverstärker falsch konfiguriert habe. Wenn ich die Masse vom - Terminal entferne, stürzt die Simulation ab.

Antworten (1)

Sie benötigen einen bipolaren Verstärker mit einem bipolaren Signal, die untere Hälfte wird abgeschnitten, da der negative Stromanschluss des Verstärkers mit Masse verbunden ist. Der Verstärker kann keine Spannung erzeugen, die niedriger ist als der negative Stromanschluss.

Verschieben Sie das Signal entweder bis zur Hälfte (oder innerhalb) des Bereichs des Verstärkers oder erzeugen Sie eine negative Schiene.

Sie benötigen Masse in der Simulation, oder die Knotenspannung kann vom Simulator nicht bestimmt werden (genauso wie Sie die Spannung auf dem Papier auch nicht ohne Masse lösen können).

Was meinst du mit negativer Schiene? Sollte ich die Masse vom Minuspol des Operationsverstärkers entfernen? Wenn ich das tue, stürzt die Simulation ab.
Erstellen Sie eine -5-V-Stromversorgung für den Operationsverstärker, wie hier gezeigt: i.stack.imgur.com/khVKf.png
Entweder das oder ändern Sie die Sinuswelle so, dass sie von 0 bis 5 V mit einem Offset von 2,5 V variiert
Aaah. Gelöst danke.
Filtern einer Rechteckwelle in eine Sinuswelle
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