Sida 1 av 1

Sallen key filter

Postat: 23 december 2005, 00:37:57
av luminous
Hejsan, jag försöker komma på hur jag ska bygga ett aktivt delningsfilter för användning till en subwoofer.

Jag hade tänkt mig att bygga ett 5'e ordningens filter med hjälp av ett första ordningens och två andra ordningens sallen key filter, kaskadkopplade. Till min hjälp har jag fått tag i en trevlig pdf-bok; "Op Amps for everyone" från texas instruments.

Jag hade tänkt mig ett filter med justerbart Q-värde så det verkar lämpligt att använda versionen av filtret med samma värde på de båda kondensatorerna, samma värde på resistorerna och gain och Q-värde reglerade av R4 som synes på denna bilden: Bild. Utgångsläget är ett butterworth filter.

Problemet som jag har är att när jag simulerar i Pspice så fungerar det utmärkt med ett andra ordningens filter, men när jag kopplar två sallen key filter efter varandra så blir delningsfrekvensen förskjuten.

I pdf-filen står det vilka parametrar respektive filter ska ha men det blir ändå fel... : / Jag gör säkert nåt dumt skitenkelt fel.

I pdf'en finns iaf filterkoefficienter för olika filter och för ett fjärde ordningens butterworth gäller enligt pdf'en:
Filter1 - a=1.85, b=1
Filter2 - a=0.77, b=1

Formeln för R anges som:
R = sqrt(b)/(2*pi*f*C) där f är delningsfrekvensen.

Förhållandet mellan R4 och R3 ger gain och Q-värde:
A = 1 + R4/R3 = 3 - a/sqrt(b) = 3 - 1/Q, där A är gain.

Om jag tar ett exempel med delning vid 80Hz och väljer C=100nF så blir R=19.9k, I Filter1 blir R4/R3=0.15, I Filter2 blir R4/R3=1.23.
Simulerar jag detta blir delningsfrekvensen för hög.


Om det är någon som har nån aning om vad jag kan tänkas göra för fel så vore det trevligt!

Mvh viktor

Postat: 23 december 2005, 01:05:01
av $tiff
I simuleringen; matar du med ideal spänningskälla, är OPn ideal?

Postat: 23 december 2005, 05:43:19
av pagge
Lägg gärna upp ett screenshot av din uppkoppling i pspice (Print screen knappen, sen pasta in i t.ex. mspaint)

Postat: 23 december 2005, 13:01:51
av luminous
Så här ser uppkopplingen ut, för ett högpass filter:
Bild

Jag simulerar med uA741 alltså. Vet inte riktigt hur stor skillnad det gör jämfört med ideal...

Postat: 23 december 2005, 14:04:20
av rehnmaak
Om du har samma koefficienter i båda stegen blir cutoff frekvensen fel...

Steg 1:

C1 100nF
C2 68nF
R1 24.3k
R2 24.3k
R3 10k
R4 inf

Steg 2:
C1 100nF
C2 10nF
R1 64.9k
R2 64.9k
R3 10k
R4 inf

Steg 3:
C1 9.1nF
R1 200k

Postat: 23 december 2005, 14:38:20
av luminous
Om du har samma koefficienter i båda stegen blir cutoff frekvensen fel...
I exemplet ovan så använde jag dessa koefficienter för att simulera ett fjärde ordningens filter:
Filter1 - a=1.85, b=1
Filter2 - a=0.77, b=1

I ditt förslag kan man väl inte använda R4 för att justera Q-värdet m.h.a. R4? Om man kan justera Q-värdet i varje kaskadkopplat filter borde man väl kunna justera Q-värdet i det totala filtret också...

Postat: 23 december 2005, 14:47:14
av rehnmaak
Självklart kan du justera q-värdet med R4. Dock blir det inget butterworth filter längre...

Enl din kretsritning ser det ut som du använder samma filter koeff i båda. Det enda du varierar är ju q-värdet och det påverkar ju bara hur mycket bandpassrippel du får.

Postat: 23 december 2005, 17:28:02
av luminous
Jo fast Q värdet är ju en funktion utav filterparametrarna som sqrt(b)/a... fast nu när du säger det ska väl de ingående filtren inte ha samma cutoff-frekvsens, hmm...