SK低通滤波器的设计考虑

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 楼主 | 2020-2-13 17:36 | 显示全部楼层 |阅读模式



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。



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 楼主 | 2020-2-13 17:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2020-2-13 18:09 编辑

先看全局变量的灵敏性:



681985e451a241a4dd.png

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:

708675e451b7311b2e.png



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:


284685e451cb11332e.png



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



563075e451e6fc9f80.png

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。



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 楼主 | 2020-2-13 18:55 | 显示全部楼层
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。




399345e452ac07a574.png




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:


232875e452b9a17257.png


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