Progettare un passa-basso di 4° ordine


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Le caratteristiche principali per circuito, composto da due sezioni di 2° ordine in serie, sono così riassunte: Tipo di risposta complessiva Butterworth. Guadagno in banda passante pari a 8,3 dB. Guadagno alla frequenza di taglio +5,3 dB. Guadagno a 2 x frequenza di taglio -16,0 dB. Pendenza finale nella banda di reiezione pari a 24 dB/ottava. Fattore di qualità Q nella prima sezione uguale a 0,541. Fattore di qualità Q nella seconda sezione uguale a 1,307. Fase del segnale in banda passante di tipo non invertente. Numero di amplificatori operazionali richiesti 2. Numero di componenti passivi richiesti 12 tra resistenze e condensatori. A seguire lo schema elettrico di riferimento, nel quale per semplicità viene omessa la rete di alimentazione e polarizzazione, e le relazioni matematiche di progetto separate per finalità.

Filtro passa-basso di 4° ordine

Schema del filtro passa-basso di 4° ordine

Relazioni per la prima sezione:

Relazioni per la seconda sezione:

Relazioni generali:

Nelle formule i resistori sono in ohm. Il Q delle sezioni è definito dal valore delle resistenze che determinano il guadagno, nel caso specifico R3=2.26 Kohm / R4=15.0 Kohm / R5=13.7 Kohm / R6=10.7 Kohm, tutti componenti con tolleranza 1%. I condensatori, tutti dello stesso valore, sono in Farad. GS è il guadagno alla frequenza del segnale in dB. Fo è la frequenza di taglio in Hz. Fs è la frequenza del segnale sempre in Hz. A seguire la curva di risposta in frequenza della rete.

Curva di risposta del filtro passa-basso di 4° ordine

Curva di risposta del filtro passa-basso di 4° ordine

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