有谁会计算多路反馈有源滤波器的环路增益吗？

只看该作者 · 2017-11-28 11:28

有谁会计算多路反馈有源滤波器的环路增益吗？我想算算伯德图，看看是不是相位裕量不够，麻烦大神指导下

只看该作者 · 2017-11-28 11:36

贴出原理图来看看？

只看该作者 · 2017-11-28 13:21

本帖最后由陌上青烟于 2017-11-28 13:22 编辑

就是这样的

只看该作者 · 2017-11-28 13:41

涉及一个变压器……

建议：
1. LZ 的软件看起来不错，直接仿真画出波特图；
2. LZ 列出方程组，（用软件）帮你解方程。

只看该作者 · 2017-11-28 14:41

这个软件是TINA，我用他仿过伯德图看过，不过这样仿出来的也只是闭环增益，没办法判断系统稳定性，而且仿出来的伯德图好像不太对，有些地方看不明白，我想算算环路增益的伯德图，另外变压器对相位影响很大吗？我实际电路其实是两个差分信号，这是这个软件我还不知道怎么设置一个差分输入，所以才用了变压器结构，

只看该作者 · 2017-11-28 16:59

本帖最后由 Jack315 于 2017-11-28 19:06 编辑

原理图：

s 域传递函数：

往下看 9# ……

只看该作者 · 2017-11-28 17:29

有个笔记供参考：

二阶模拟滤波器

1万 · 2017-11-28 17:32

还是仿真更实际。楼主放大器在100KHz~100MHz范围内电压放大倍数为2.2. 放大器稳定。

只看该作者 · 2017-11-28 19:00

本帖最后由 Jack315 于 2017-11-29 08:25 编辑

波特图：

对应于幅频特性 0 分贝处的频率及相位：

文档：
MFBFilter.cdf
MFBFilter.pdf

MFBFilter.rar (414.16 KB)

只看该作者 · 2017-11-29 08:34

xmar 发表于 2017-11-28 17:32
还是仿真更实际。楼主放大器在100KHz~100MHz范围内电压放大倍数为2.2. 放大器稳定。 ...

请问你用的是什么仿真软件呢，能发我一份吗？我也仿真看看，多谢！

只看该作者 · 2017-11-29 08:36

Jack315 发表于 2017-11-28 19:00
波特图：

非常感谢，我今天自己好好看看，软件就在你推给我的那个帖子里是吧。

只看该作者 · 2017-11-29 08:44

陌上青烟发表于 2017-11-29 08:36
非常感谢，我今天自己好好看看，软件就在你推给我的那个帖子里是吧。

没有软件，只有公式。

用 Excel 也可以画波特图，只是画起来稍微麻烦点。
如果是要写书/论文，可仿造教科书的模式：

列出电路方程如下：
（把方程组列出）

不难（其实也不容易）得出 s 域的传递函数如下：
（列出传递函数）

……

PS. 推导公式用的软件是 Mathematica 。

只看该作者 · 2017-11-29 15:38

Jack315 发表于 2017-11-29 08:44
没有软件，只有公式。

用 Excel 也可以画波特图，只是画起来稍微麻烦点。

哈哈，不是写论文，是在调试板子，板子上的高通滤波器好像有问题，用软件测到噪声有较大波动，但是示波器测不到，只能靠算，看看是不是振荡了，不过加大这个高通滤波器的负载电阻，噪声就稳定了，也不知道这算不算振荡，但是加大电阻，输出电压又变小了，暂时也没想到什么折衷的方法，不知道你有没有啥建议。

只看该作者 · 2017-11-29 16:08

Jack315 发表于 2017-11-29 08:44
没有软件，只有公式。

用 Excel 也可以画波特图，只是画起来稍微麻烦点。

另外，还想问一下，你画电路的那个软件是仿真软件吗？还是其他什么软件？另外我看了一下你给我的计算过程，好像还是计算的闭环增益，你知道怎么算MFP的环路增益吗？这里的环路增益是指断开输入信号与反馈及输入的连接点处的信号的比，但是由于这里是多反馈结构，两路反馈，我不太清楚该和哪条反馈路径上的信号进行比较。，

只看该作者 · 2017-11-29 16:25

陌上青烟发表于 2017-11-29 15:38
哈哈，不是写论文，是在调试板子，板子上的高通滤波器好像有问题，用软件测到噪声有较大波动，但是示波器 ...

要判断是否振荡，可以做个 FFT 判断一下。

理论上 @gmchen 是行家，向他请教。

只看该作者 · 2017-11-29 16:31

陌上青烟发表于 2017-11-29 16:08
另外，还想问一下，你画电路的那个软件是仿真软件吗？还是其他什么软件？另外我看了一下你给我的计算过程 ...

画电路的软件是大名鼎鼎的 MS PowerPoint

应该不需要计算你说的环路增益……
且等 @gmchen 的指导，然后确定下来该做什么。

关键是要清楚你想解决的问题：滤波器噪声亦或是源信号噪声。

只看该作者 · 2017-11-30 14:37

G大啥时候会回复啊，我现在就是想判断运放是不是会振荡，输入端的信号有电源噪声，但应该不会引起噪声波动

只看该作者 · 2017-11-30 16:47

谢谢Jack315的抬爱。
通常较少有人分析有源滤波器的开环增益，对于稳定性的分析大多是通过闭环传递函数进行的，其中Q值就是反映稳定性的，Q值越高则稳定性越差。题主的电路是个差分电路，分析的时候只要分析一半就可以了，得到的Q值大约是0.7，这个Q值应该是很稳定的。
但是问题不仅于此。上述分析是建立在运放是理想的前提下的，而实际运放并不是理想的。尤其是高通滤波器，因为实际运放都有频响的限制，所以运放的影响更甚。对这个电路进行理论分析的结果表明，在考虑了运放的开环频率特性和开环输出电阻以后，这个电路在高频段的传递函数较为复杂，其幅频特性与运放的A0、GBP以及两个电容的容量有关，一个近似的结果是：此电路在高频段存在一个二阶极点，极点频率大致是运放的GBP除与运放开环输出电阻与电容构成的时间常数得到的商再开平方根。这个结果也得到了仿真与实验的证实。所以还是存在一定的自激风险的。

只看该作者 · 2017-11-30 17:02

本帖最后由 gmchen 于 2017-11-30 17:06 编辑

要做开环分析也是可以的，同样只要做一半电路。
其实开环传递函数很好写的，下面的元件编号全部以6楼的图为准。将输入信号端VSN接地，断开运放的输出端，然后信号从VOP输入，从运放同相输出端输出，写出这一路的传递函数，就是开环传递函数。问题是再这一路传递函数中，除了三个电阻两个电容构成的网络外，还必须包含运放的开环传递函数。这个传递函数只能从运放的datasheet上去找，TI给的datasheet中图22和图48是两种不同电源电压下的开环特性，可以看到大致是一个二极点系统，第一个极点在200Hz不到一点，第二个极点在100MHz（由相频特性判断）。

只看该作者 · 2017-11-30 17:10

还忘了一点，写开环传递函数的时候，不能忽略了运放的开环输出电阻。datasheet中有相应的图表的。不过由于这个输出电阻必须与反馈电路组合以后才会起作用，所以在写开环传递函数的时候一定要写在反馈回路中，就是要将它串联在反馈网络中，否则反映不了它的作用。

有谁会计算多路反馈有源滤波器的环路增益吗？

相关下载

相关帖子

技术新星奖章

技术奇才奖章

缘定三生

无冕之王奖章

奔腾之江水

十世金身

技术领袖奖章