SK低通滤波器的设计考虑

发表于 2020-2-13 17:36

教科书上针对这个滤波器，就是推导了一下传递函数，给出截止频率和Q公式，然后再根据这个公式设计个电路，然后仿真一下OK，然后就没有然后了。

发表于 2020-2-13 17:44

本帖最后由 xukun977 于 2020-2-13 18:09 编辑

先看全局变量的灵敏性：

可见Qp与全局变量无关！拐点频率随RC之积变化。

再来看看失配灵敏度：

也就是说wp对R1，R2，C1和C2的灵敏度都是-0.5，这个结果还不错！

再来看看Qp的灵敏度：

注：根号下是电阻和电容的spread，这里是示意，实际值可能是R1/R2或R2/R1，电容也是，至于是哪个比哪个，这里不需要关心！

这个结果非常不妙，可见SK滤波器有个严重缺点，就是对寄生电容敏感。

要想降低灵敏度，放大器增益G=1

然后取相等的电阻值，可得到完美的灵敏度。但是麻烦点来了，就是此时两个电容值之比太大，例如C1=1uF,另一个可能是470uF,甚至是1000uF，分立件设计还能凑合忍受，模拟IC设计中难以接受。

发表于 2020-2-13 18:55

本帖最后由 xukun977 于 2020-2-13 18:57 编辑

在这方面，TT滤波器就优越多了，灵敏度都是常数！但是使用了3个运放。

要想让TT滤波器的Q增强，需要使用频率补偿电容C，如图中红色笔迹所画。

电容值取值方法：

发表于 2020-4-11 10:39

我对这个电路有一个疑问，它为什么低通滤波器？当输入高频信号时，信号可以通过电容C1直接到达输出端Vout吧，这怎么就低通了呢？

发表于 2020-4-11 13:45

本帖最后由 xukun977 于 2020-4-11 13:49 编辑

Mashimaro2020 发表于 2020-4-11 10:39
我对这个电路有一个疑问，它为什么低通滤波器？当输入高频信号时，信号可以通过电容C1直接到达输出端Vout吧 ...

以前已经专门发帖，非常详细地解释了电路的工作原理。

https://bbs.21ic.com/icview-2898254-1-1.html

简而言之：电容C1负责拐点附近的频率特性，高频是由电容C2，而非C1负责的。所以高频时C2短路，运放输出当然为零了。