Ich habe mit einigen grundlegenden passiven Filtern (erster Ordnung) herumgespielt, eigentlich nur, um zu versuchen, die Gleichungen und Übertragungsfunktionen besser zu verstehen.
Ich habe mit jemandem über die Übertragungsfunktion für einen Bandpassfilter gesprochen - ich dachte, dass ich die Übertragungsfunktion des Hochpassfilters mit der des Tiefpassfilters multiplizieren müsste, um die vollständige Systemübertragungsfunktion zu erhalten, aber sie schienen das zu tun denke, dass ich eine Art Puffer zwischen den beiden Stufen benötigen würde, damit ich die zweite Stufe nicht "lade".
Ich weiß, dass dies ziemlich allgemein ist, kann also geschlossen werden, aber ich hoffe, jemand kann ein wenig über das Laden der zweiten Stufe und die Probleme erklären, die dies mit sich bringen könnte, und Möglichkeiten, dies zu vermeiden (dh ist ein Puffer der einzige Weg). .
Bei der Belastung, von der Sie sprechen, wird praktisch nur eine beliebige Impedanz in Reihe oder parallel zum Filter geschaltet. Dadurch werden Ihre Pole immer bewegt und die Filtereigenschaften geändert. Lesen Sie hier für einige Informationen zu den Entwurfsgleichungen für eine einfache RC-Topologie.
Wenn Sie mehrere geordnete Filter nur mit passiven Komponenten erstellen, sinkt die Verstärkung, und als Ergebnis erhalten Sie weniger SNR. Mehrfach geordnete Filter sind viel einfacher zu entwerfen, wenn sie gepuffert oder aktiv sind, da Sie sich nur um eine bestimmte Frequenz kümmern müssen und die Mathematik ziemlich haarig wird, wenn Sie mehrere Filter ineinander laden.
Die Genauigkeit ist ebenfalls eine Einschränkung, da 1 %-Kondensatoren teuer sein können. Wenn Sie durch Pufferung getrennte Schaltkreise haben (oder nur die Filter aktiv sind), können Anpassungen die anderen Stufen des Filters nicht beeinflussen.
Ich schlage vor, mit einem RC-Tiefpassfilter zu beginnen und einen Widerstand parallel zum Ausgang zu schalten und zu sehen, wie der Tiefpassfilter durch verschiedene Widerstände beeinflusst wird, die ihn laden.
Zwischen den beiden Teilen muss kein Puffer (Hoch- bzw. Tiefpass) verwendet werden. Es gibt jedoch einige spezifische Überlegungen:
1.) Für eine Bandpass-Funktion muss die Hochpass-Eckfrequenz UNTER der Ecke des Tiefpasses liegen - sonst bekommt man so etwas wie eine Bandsperre (Notch).
2.) Die Selektivität (Bandbreite) des Bandpasses hängt von der Konfiguration ab. Allerdings hat ein passiver RC-Bandpass in jedem Fall eine eher schlechte Selektivität. Das maximal erreichbare Q ist Q=Fo/BW=0,5 (Mittenfrequenz/Bandbreite). Dies kann nur mit einem Puffer realisiert werden. Ohne einen solchen Puffer haben wir immer Q < 0,5.
Wie bei jedem einfachen RC-Filter hängt die Filterantwort normalerweise davon ab, den Filter mit einer Null-Ohm-Quelle anzusteuern (oder der Quellenwiderstand erhöht den Filterwiderstand und positioniert den Frequenzgang neu) UND das Filter nicht mit einer signifikanten Last zu belasten.
Die Kaskadierung von zwei Filtern kann daher unerwünschte Effekte hervorrufen – die Ausgangsimpedanz des ersten Filters ist nicht Null und wird die Eigenschaften des zweiten Filters „modifizieren“. Umgekehrt führt die Belastung des 2. Filters zu Änderungen im 1. Filter.
Wie LvW in seiner Antwort andeutet, gibt es Ausnahmen und kleine Kompromisse, wenn Sie keinen Puffer verwenden UND der erforderliche Frequenzgang ziemlich nachsichtig ist.
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ofithch79
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