Passiva vs Aktiva filter, andra gradens - kaskadkoppling

[andjoh88]

Sitter här med en skoluppgift och försöker förstå mig på vad en OP-spänningsföljare gör för nytta i min krets.

Kopplingen i OrCad består av två kretsar. Den första är två RC filter i serie, den andra kretsen är precis som den första men med en operationsförstärkare mellan ut-/ingången mellan de två filterna.



Min fundering är vad som händer med noden vid ut-/ingången mellan filtrerna. Vad är det som händer med spänningen när jag använder OP förstärkaren?

[Nerre]

Enklast kan man väl se det som att den agerar buffert. Med en spänningsföljare så kommer den högra halvan av filtret inte "belasta" den vänstra.

Det var länge sen jag läste sånt där men jag tror att utan OP har du ett andra gradens filter, med OP har du två stycken första gradens filter i serie. Men sen vet jag inte vad det blir för praktiskt skillnad... det är för länge sen jag pysslade med sånt där:)

[andjoh88]

Tack för snabbt svar!

Ok, då faller vissa pusselbitar på plats!

Med OP förstärkaren så får jag ett filter motsvarande, enbart, det första.... Vilket en ny simulering visar (Blå graf)!!!

Så den första kretsen med andra ordningens passiva filter tar hänsyn till samtliga komponenter och orsakar en annan överföringsfunktion....
Som du skrev; "Med en spänningsföljare så kommer den högra halvan av filtret inte "belasta" den vänstra".

[Leon23]

Sitter här med en skoluppgift och försöker förstå mig på vad en OP-spänningsföljare gör för nytta i min krets.

Kopplingen i OrCad består av två kretsar. Den första är två RC filter i serie, den andra kretsen är precis som den första men med en operationsförstärkare mellan ut-/ingången mellan de två filterna.



Min fundering är vad som händer med noden vid ut-/ingången mellan filtrerna. Vad är det som händer med spänningen när jag använder OP förstärkaren?

Du håller på med analog elektronikdesign, kul!
Två kaskad-kopplade RC filter utgör ett andra ordningens passivt LP filter. Du får en dämpning på ca 40dB/dekad.

Den med OP förstärkaren har fördelen att den har "oändlig" ingångsimpedans, dvs du belastar ej signalkällan (kan vara fördelaktigt/måste i vissa situationer. Detta utgör ett aktivt LP filter.
Genom att kombinera filter kan du få önskat frekvenssvar, och filtrera bort oönskade frekvenser som brus eller andra störkällor

EDIT:
Simuleringstekniskt bör det se likadant ut i frekvenssvaret, men man bör se hur signalkällan belastas olika för de olika typer av filter du designat.

//O

[Nerre]

Ingångsimpedansen blir väl R3 i serie med C3? Inte oändlig.

[Leon23]

Lite slarvigt skrivet men du har rätt.
Det jag menade var att OP förstärkaren har hög ingångsimpedans, och du slipper eventuell ström som försvinner annars genom R2 och C2 i ditt tidigare schema.

Det finns säkert listigare kopplingar där man inte belastar strömkällan alls om så fodras

//O

[Leon23]

Tycker denna sida förklarar bra olika typer av filter och hur de kan realiseras;
http://www.electronics-tutorials.ws/fil ... ter_5.html