Wie kann ich einen nicht invertierenden aktiven Hochpassfilter entwerfen?

Verwenden Sie einfach einen standardmäßigen passiven Hochpassfilter und kleben Sie einen nicht invertierenden Operationsverstärkerpuffer an den Ausgang. Verwenden Sie zwei Widerstände für den Filter mit einem an Vcc und dem anderen an Masse, um den erforderlichen DC-Offset hinzuzufügen. Job erledigt.

Einer der Gründe betrifft die Änderung der Übertragungsfunktion. Angesichts$Z_f$als die äquivalente Rückkopplungsimpedanz und$Z_i$als äquivalente Eingangsimpedanz ist die Übertragungsfunktion für einen invertierenden Operationsverstärker$-Z_f/Z_i$, während für einen nicht invertierenden Operationsverstärker,$Z_i$die geerdete äquivalente Impedanz ist und die Verstärkung ist$1+Z_f/Z_i$.

Betrachten wir nun einen einfachen Tiefpass,$\omega/(s+\omega)$. Wenn Sie einen Kondensator verwenden würden ($C_1$) parallel zu einem Widerstand ($R_1$) als$Z_f$, und ein Widerstand ($R_2$) als$Z_i$, hätten Sie diese resultierende Übertragungsfunktion:

Welches ist die Tiefpass-Übertragungsfunktion mit einer Verstärkung. Wenn Sie dieselben Elemente auf die nicht invertierende Konfiguration anwenden, erhalten Sie Folgendes:

Welches ist ein Shelf-Tiefpass der Form$(s+\omega_z)/(s+\omega_p)$. Das$1$ändert alles: es addiert den Nenner zum Zähler.

Was Sie dort haben, ist ein Hochpass als invertierende Konfiguration, der sich in einen Regal-Hochpass für die nicht invertierende Konfiguration verwandelt. Der Grund, warum Sie diese Reaktion in Ihrem Bild nicht sehen, liegt darin, dass Sie eine unipolare Versorgung für den invertierenden Operationsverstärker verwenden, während Sie eine bipolare Versorgung für den nicht invertierenden verwenden. Wenn Sie beide Opamps aus denselben Quellen liefern lassen, sollten sich die Ergebnisse ändern.