LTspice Gain Enhancement Sallen und Key Highpass Simulation

Ich habe versucht, eine Filter- und Verstärkerschaltung zu simulieren. In einer der Phasen verwende ich einen LP-Sallen-and-Key-Schaltkreis und in einer anderen einen HP-Sallen-and-Key-Schaltkreis. Ich kann die Form des Filters in der LTspice-Wechselstromanalyse mit 307 kHz als Mittenfrequenz erfolgreich erhalten, aber wenn ich eine Verstärkungsverstärkung hinzufüge, verschwindet die Form vollständig. Das erste Bild ist meine Berechnungen für meine Komponentenwerte. Das erste Bild unten ist meine LP-Filterschaltung und die daraus resultierende AC-Analyse. Das zweite Bild ist meine Schaltung, wenn ich eine Verstärkungsverbesserung und die resultierende AC-Analyse hinzufüge, die beendet wird. Ganz unten stehen meine Berechnungen.

LP-Filter keine VerstärkungLP-Filter mit 20 Gain

Ich hoffe, ohne die Verstärkungsverbesserung die gleiche oder eine ähnliche Form des Filters zu erhalten, möchte aber nur eine höhere Verstärkung. Wenn man sich das Datenblatt des LT6233 ansieht, beträgt die Verstärkungsbandbreite 320 MHz. Weiß jemand was ich falsch mache?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Mit Q=1,5, ωo=307000*2π und H=20 können wir die Komponentenwerte für jeden finden:

C3=(2*Q/ωo)*((H-1)/H)=1,477*10-6 C2
=1/(2*Q* ωo)=1,728(10-7)
C4=2*Q/ ωo =1,555(10-7) R3=R4=1 R1=R3*H/(H-1)=1,0526 R2=R3H=20

Wenn wir dann jede Komponente auf C4=1nF normalisieren, erhalten wir: C4n=C4*(1nF)/C4=1nF C2n=1,111(10-10)≈0,1nF C3n=9,5nF≈0,01µF R3n=R4n=R3*C4/ (1nF)=1555Ω≈1,6kΩ R1=1637Ω≈1,6kΩ R2=31,1kΩ≈30kΩ

Ich bin nicht 100%ig zuversichtlich in die Quelle, aus der ich diese Notizen habe, und nach Simulationen stellte ich fest, dass ich C3 herausschneiden musste

Entschuldigung, das erste Bild wird nicht von selbst angezeigt, also müssen Sie klicken, um es zu sehen.
Geben Sie die Details dazu an, wie Sie Ihre Komponentenwerte berechnet haben. Ich erinnere mich auch, dass Verstärkung und Dämpfung im Sallen-Key gekoppelt sind.
Ah, wenn Sie sagen, dass ich herausgefunden habe, wo mein Fehler für den Hochpass Sallen und Key war. Vielen Dank. Lassen Sie mich mit meinem Tiefpass Sallen und Key erneut posten, und ich werde auch meine Berechnungen posten.

Antworten (1)

Es ist ganz einfach, was schief läuft. Die Filterform ist verstärkungsabhängig, und wenn Sie die Verstärkung erhöhen, fügen Sie dem Bode-Plot einen großen Peak hinzu. Irgendwo im Bereich von 5 bis 10 verwandelt die Verstärkung die Schaltung in einen Oszillator.

Die Charakteristik des Sallen-Key-Filters hängt vollständig von der Verstärkung des Verstärkers ab.

Der große Höhepunkt ist das, wonach ich suche. Wenn ich den Filter ohne Verstärkungsverstärkung simuliere, sehe ich diese "Ausbuchtung" in der 307-kHz-Region, nach der ich suche. Wenn ich jedoch die Verstärkungsverbesserung hinzufüge, stelle ich fest, dass die Spitze des Ausgangs auf etwa 4 kHz abfällt, und ich habe eine signifikante Dämpfung im 307-kHz-Bereich, nach dem ich suche
In den meisten Fällen werden S&K-Filter mit Einheitsverstärkungsverstärkern oder einer Verstärkung von "2" verwendet. Allerdings hängen die Teilewerte vom Gain ab, da - wie von Andy aka erwähnt - die Filterantwort vom Gain abhängig ist. Es gibt nur wenige aktive Filterschaltungen, die eine verstärkungsunabhängige Frequenzcharakteristik liefern.
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