多路反馈带通滤波器e24电阻搜寻程序学习笔记

登录 · 发表于 2020-4-14 16:28

网上看ADI的一篇应用手册多路反馈带通滤波器。
电路基本形式如图：

登录 · 发表于 2020-4-14 16:28

发表于 2020-4-14 16:30

解表达式matlab程序：

clear all;

clc;

syms r1 r2 c1 c2 r3 s vi vo vx vn vp

eq1=(vi-vx)/r1-vx/r2-(vx-vo)*s*c2-(vx)*s*c1

eq2=(vx)*s*c1-(-vo)/r3

hs=solve(solve(eq1,vx)-solve(eq2,vx),vo)/vi

hs=collect(hs,s)

发表于 2020-4-14 16:31

电容c1，c2相等。搜电阻程序。python

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import itertools

import math

_E24=[1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,3.3,3.6,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1]

E24=[]



C=100e-9

for i in range(0,6):

    E24.extend(list(map(lambda x:(x*(10**i)),_E24)))



def get_omega(r1,r2,r3,c):

    return math.sqrt((1/r1+1/r2)*(1/r3))/c



def get_f(r1,r2,r3,c):

    return get_omega(r1,r2,r3,c)/2/3.1415926



def get_h0(r1,r2,r3,c):

    return 1/(2*3.1415926*50*r1*c)



def get_Q(r1,r2,r3,c):

    return 2*3.1415926*50*r3*c/2



def good_enough(v1,v2,error):

    return abs(v1-v2)<error



for r1 in E24:

    for r2 in E24:

        for r3 in E24:

            if(good_enough(50,get_f(r1,r2,r3,C),0.5) and good_enough(1.5,get_h0(r1,r2,r3,C),0.5) and good_enough(15,get_Q(r1,r2,r3,C),5)):

                print(r1,r2,r3,'H0=',get_h0(r1,r2,r3,C),'Q=',get_Q(r1,r2,r3,C))

登录 · 发表于 2020-4-14 16:32

当f0=50hz，q=10，H0=1，C=100nf

登录 · 发表于 2020-4-14 16:35

仿真程序

登录 · 发表于 2020-4-14 16:41

MT-218，有一些错误。

发表于 2020-4-14 16:43

这不仅是比值，通常还涉及到元器件参数大小选择范围问题，因为“负载”效应未必总可以忽略的。

此外，已经说过了，这还涉及到器件参数误差问题。若真要考虑比值精度，建议老老实实地采用相应的精密器件。

发表于 2020-4-14 16:45

HWM 发表于 2020-4-14 16:43
这不仅是比值，通常还涉及到元器件参数大小选择范围问题，因为“负载”效应未必总可以忽略的。

此外，已经 ...

我这个搜的都是e24里的元件，穷举一个接近的。减少误差。

发表于 2020-4-14 16:54

叶春勇发表于 2020-4-14 16:45
我这个搜的都是e24里的元件，穷举一个接近的。减少误差。

可能你认为得到了一个“较好”比值，但实际元器件的误差或许已经使得比值偏差到了你所期望之外。

另外，按此搜寻，元器件的参数也未必能确保合理。

发表于 2020-4-14 16:59

HWM 发表于 2020-4-14 16:54
可能你认为得到了一个“较好”比值，但实际元器件的误差或许已经使得比值偏差到了你所期望之外。

另外， ...

e24 的电阻1%和0.1%的都好买。
滤波器用的电容，薄膜电容。100nf是常用型号，不用定制的。

发表于 2020-4-14 17:01

叶春勇发表于 2020-4-14 16:59
e24 的电阻1%和0.1%的都好买。
滤波器用的电容，薄膜电容。100nf是常用型号，不用定制的。 ...

建议你去了解一下精密电阻。

发表于 2020-4-14 18:17

本帖最后由叶春勇于 2020-4-14 18:25 编辑

HWM 发表于 2020-4-14 17:01
建议你去了解一下精密电阻。

我目前，这种精度就够了。精度再高，没有条件研发了。贴片的精密电阻是金属膜电阻。还有那个工业常用的250欧姆电阻，就知道这些，我目前够用。

发表于 2020-4-14 18:33

叶春勇发表于 2020-4-14 18:17
我目前，这种精度就够了。精度再高，没有条件研发了。贴片的精密电阻是金属膜电阻。还有那个工业常用的250 ...

“我目前，这种精度就够了。精度再高，没有条件研发了。”

这种滤波器，原本就无需多么高的精度。况且，即便是采用了这种“配对”，也未必能对精度有实质性的提高。

“贴片的精密电阻是金属膜电阻。还有那个工业常用的250欧姆电阻，就知道这些，我目前够用。”

看来，你对精密电阻还真不太了解。

发表于 2020-4-14 18:40

HWM 发表于 2020-4-14 18:33
“我目前，这种精度就够了。精度再高，没有条件研发了。”

这种滤波器，原本就无需多么高的精度。况且， ...

1、这个带通滤波器，中心频率是50hz的。Q值不算大也不算小。
对电容比较敏感。精度要高的。
2、目前我对模拟电路的理解，元器件的差异造成的偏差（系统误差）是可以被软件校准。剩下的就是就是与温漂相关的问题。例如电阻温漂，电压基准温漂，这个才是难搞的。

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