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filtro passa alto particolare

Ho realizzato un filtro passa banda tra 1 e 30Hz con guadagno 77dB utilizzando 4 operazionali a basso rumore. Lo schema complessivo =E8 allegato e si vede che il primo stadio serve per tagliare la continua. Mi =E8 stato detto che in questo modo per=F2 integro (cio=E8 aumento) il rumore. La stessa persona mi ha consigliato di realizzare un passa alto con mettendo un passa basso in retroazione al primo stadio. Avrei realmente migliramenti del rapporto segnale\rumore? Ho fatto un p=F2 di simulazioni e ho visto che avendo un amplificazione a valle di 77dB il passa basso in retroazione deve amplificare (attenuare a ciclo chiuso) almeno 120dB (ottenendo cos=EC un'attenuazione complessiva per la continua di 43dB). In questo modo per=F2 il sistema retroazionato =E8 instabile. Qualcuno ha idea di come posso fare? Dove posso trovare informazioni a riguardo?

grazie per l'attenzione

Primo schema [FIDOCAD ] MC 45 60 2 1 580 MC 50 35 0 0 080 MC 25 50 0 0 080 MC 10 50 0 0 170 MC 55 25 0 0 170 LI 20 50 25 50 LI 35 50 45 50 LI 45 50 45 35 LI 45 35 50 35 LI 60 35 75 35 LI 75 35 75 55 LI 75 55 70 55 LI 45 35 45 25 LI 45 25 55 25 LI 65 25 75 25 LI 75 25 75 35 LI 45 60 40 60 LI 40 60 40 65 MC 40 65 0 0 040 MC 105 55 0 0 080 MC 85 55 0 0 080 MC 120 75 3 0 170 MC 140 55 0 0 580 MC 100 45 3 0 170 LI 75 55 85 55 LI 95 55 105 55 LI 100 55 100 45 LI 100 35 100 30 LI 100 30 170 30 LI 170 30 170 60 LI 170 60 165 60 LI 115 55 120 55 LI 120 55 120 65 LI 120 55 140 55 LI 120 75 120 80 MC 120 80 0 0 040 MC 135 80 1 0 080 MC 145 75 0 0 080 LI 140 65 135 65 LI 135 65 135 80 LI 145 75 140 75 LI 140 75 135 75 LI 155 75 170 75 LI 170 75 170 60 MC 135 95 0 0 040 LI 135 90 135 95 MC 175 60 0 0 080 MC 195 60 0 0 080 MC 190 45 3 0 170 MC 210 85 3 0 170 MC 225 60 0 0 580 MC 220 85 1 0 080 MC 235 80 0 0 080 MC 210 95 0 0 040 MC 220 100 0 0 040 LI 170 60 175 60 LI 185 60 195 60 LI 205 60 225 60 LI 210 75 210 60 LI 210 85 210 95 LI 190 45 190 60 LI 190 35 190 30 LI 190 30 255 30 LI 255 30 255 65 LI 255 65 250 65 LI 225 70 220 70 LI 220 70 220 85 LI 220 95 220 100 LI 220 80 235 80 LI 245 80 250 80 LI 250 80 255 80 LI 255 80 255 65 MC 265 65 0 0 080 MC 285 65 0 0 080 MC 325 65 0 0 580 MC 330 85 0 0 080 MC 320 95 1 0 080 LI 255 65 265 65 LI 275 65 280 65 LI 280 65 285 65 LI 295 65 325 65 LI 325 75 320 75 LI 320 75 320 95 LI 320 85 330 85 LI 340 85 355 85 LI 355 85 355 70 MC 280 50 3 0 170 MC 300 85 3 0 170 LI 280 65 280 50 LI 280 40 280 30 LI 280 30 355 30 LI 355 30 355 70 LI 355 70 350 70 LI 300 75 300 65 MC 300 95 0 0 040 MC 320 115 0 0 040 LI 300 85 300 95 LI 320 105 320 115 SA 210 60 SA 280 65 SA 300 65 SA 320 85 SA 255 65 SA 220 80 SA 355 70 SA 170 60 SA 135 75 SA 120 55 SA 100 55 SA 75 55 SA 75 35 SA 45 35 SA 45 50 SA 190 60 TY 10 40 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 10uF TY 25 40 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 22k TY 5 55 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto IN TY 55 40 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 22k TY 60 15 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 10n

Secondo schema [FIDOCAD ] MC 45 50 2 1 580 MC 50 25 0 0 080 MC 25 40 0 0 080 MC 10 40 0 0 170 MC 55 15 0 0 170 LI 20 40 25 40 LI 35 40 45 40 LI 45 40 45 25 LI 45 25 50 25 LI 60 25 75 25 LI 75 25 75 45 LI 75 45 70 45 LI 45 25 45 15 LI 45 15 55 15 LI 65 15 75 15 LI 75 15 75 25 LI 45 50 40 50 LI 40 50 40 55 MC 105 45 0 0 080 MC 85 45 0 0 080 MC 120 65 3 0 170 MC 140 45 0 0 580 MC 100 35 3 0 170 LI 75 45 85 45 LI 95 45 105 45 LI 100 45 100 35 LI 100 25 100 20 LI 100 20 170 20 LI 170 20 170 50 LI 170 50 165 50 LI 115 45 120 45 LI 120 45 120 55 LI 120 45 140 45 LI 120 65 120 70 MC 120 70 0 0 040 MC 135 70 1 0 080 MC 145 65 0 0 080 LI 140 55 135 55 LI 135 55 135 70 LI 145 65 140 65 LI 140 65 135 65 LI 155 65 170 65 LI 170 65 170 50 MC 135 85 0 0 040 LI 135 80 135 85 MC 175 50 0 0 080 MC 195 50 0 0 080 MC 190 35 3 0 170 MC 210 75 3 0 170 MC 225 50 0 0 580 MC 220 75 1 0 080 MC 235 70 0 0 080 MC 210 85 0 0 040 MC 220 90 0 0 040 LI 170 50 175 50 LI 185 50 195 50 LI 205 50 225 50 LI 210 65 210 50 LI 210 75 210 85 LI 190 35 190 50 LI 190 25 190 20 LI 190 20 255 20 LI 255 20 255 55 LI 255 55 250 55 LI 225 60 220 60 LI 220 60 220 75 LI 220 85 220 90 LI 220 70 235 70 LI 245 70 250 70 LI 250 70 255 70 LI 255 70 255 55 MC 265 55 0 0 080 MC 285 55 0 0 080 MC 325 55 0 0 580 MC 330 75 0 0 080 MC 320 85 1 0 080 LI 255 55 265 55 LI 275 55 280 55 LI 280 55 285 55 LI 295 55 325 55 LI 325 65 320 65 LI 320 65 320 85 LI 320 75 330 75 LI 340 75 355 75 LI 355 75 355 60 MC 280 40 3 0 170 MC 300 75 3 0 170 LI 280 55 280 40 LI 280 30 280 20 LI 280 20 355 20 LI 355 20 355 60 LI 355 60 350 60 LI 300 65 300 55 MC 300 85 0 0 040 MC 320 105 0 0 040 LI 300 75 300 85 LI 320 95 320 105 SA 210 50 SA 280 55 SA 300 55 SA 320 75 SA 255 55 SA 220 70 SA 355 60 SA 170 50 SA 135 65 SA 120 45 SA 100 45 SA 75 45 SA 75 25 SA 45 25 SA 45 40 SA 190 50 TY 10 30 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 10uF TY 25 30 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 22k TY 5 45 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto IN TY 55 30 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 22k TY 60 5 5 3 0 0 0 Courier++New++Grassetto 10n LI 75 45 75 115 LI 75 115 235 115 MC 185 180 2 0 580 MC 180 155 0 1 080 MC 205 170 0 1 080 MC 175 145 0 1 170 LI 210 170 205 170 LI 195 170 185 170 LI 185 170 185 155 LI 185 155 180 155 LI 170 155 155 155 LI 155 175 160 175 LI 185 155 185 145 LI 185 145 175 145 LI 165 145 155 145 LI 185 180 190 180 LI 190 180 190 185 MC 190 185 0 1 040 SA 185 155 SA 185 170 TY 175 160 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 100k TY 170 135 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 330u TY 200 160 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 1k LI 235 115 235 170 LI 235 170 210 170 LI 155 145 155 175 SA 155 155 SA 155 175 MC 130 185 2 0 580 MC 125 160 0 1 080 MC 150 175 0 1 080 MC 120 150 0 1 170 LI 155 175 150 175 LI 140 175 130 175 LI 130 175 130 160 LI 130 160 125 160 LI 115 160 100 160 LI 100 180 105 180 LI 130 160 130 150 LI 130 150 120 150 LI 110 150 100 150 LI 130 185 135 185 LI 135 185 135 190 MC 135 190 0 1 040 SA 130 160 SA 130 175 TY 120 165 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 100k TY 115 140 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 330u TY 145 165 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 1k LI 100 150 100 180 SA 100 160 SA 100 180 MC 75 190 2 0 580 MC 70 165 0 1 080 MC 95 180 0 1 080 MC 65 155 0 1 170 LI 100 180 95 180 LI 85 180 75 180 LI 75 180 75 165 LI 75 165 70 165 LI 60 165 45 165 LI 45 185 50 185 LI 75 165 75 155 LI 75 155 65 155 LI 55 155 45 155 LI 75 190 80 190 LI 80 190 80 195 MC 80 195 0 1 040 SA 75 165 SA 75 180 TY 65 170 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 100k TY 60 145 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 330u LI 45 155 45 185 SA 45 165 SA 45 185 TY 85 170 5 3 359 0 0 Courier++New++Grassetto 1k LI 40 155 40 55 LI 40 155 40 165 LI 40 165 45 165

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pippoge
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Non posso vedere lo schema perchè non uso fidocad, ma sinceramente se utilizzi un filtro passa alto al massimo fai una derivata... Un integrazione la fai con un passa basso.. Inoltre non c'è assolutamente nessuna ragione perchè questo debba aumentare il rumore, voglio dire, il filtro in se stesso non influisce sul rumore al di fuori delle frequenze per le quali agisce, l'unico caso in cui il rumore può aumentare e quello in cui utilizzi resistenze di un certo valore.. Calcola il rumore in tensione generato dalle resistenze utilizzando la classica forumla Er = sqr(4KTR) e vedi se è comparabile con quello degli ampli. Ciao Emiliano.

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Emiliano

one

in effetti non so perch=E9 la persona mi ha detto questa gastroneria ma forse intendeva dire che il passa alto ha una banda molto grande e quindi fa passare molto rumore . Se fosse per questo io ho comunque realizzato un passa banda e quindi il rumore dovrebbe essere limitato. Lo schema =E8 semplice. Tra l'ingresso e il morsetto invertente dell'op ci sono un condensatore da 10uF (per ora elettrolitico) e una resistenza da 22k in serie. Sul ramo di retroazione una resistenza da

22k e un condensatore da 100nF in parallelo. In questo modo la frequenza di taglio inferiore =E8 718mHz e quella superiore =E8 73Hz.

entare

re

gli

Non ho mai utilizzato questa formula (almeno non ricordo). Suppongo che k sia la costante di Boltzmann. Va espressa in eV? Nel mio caso Er=3Dsqrt(4*8.617*10^-5*300*22000)=3D47.7 [sqrt(eV*ohm)] Per l'operazionale l'INPUT VOLTAGE NOISE =E8 50nVp-p fino a 10Hz,

2=2E5nV/sqrt(Hz) da 10Hz fino a 1kHz; mentre l'INPUT CURRENT NOISE 2pA/sqrt(Hz). Come confronto i valori?

grazie per l'aiuto

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pippoge

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Ciao Giorgio

--
non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

In effetti tu il passa-alto lo hai messo solo in ingresso, dopo hai messo stadi amplificatori e passa-basso. Questo significa che tagli il rumore in bassa frequenza dell'ingresso, ma non quello prodotto dagli op-amp (specialmente rumore flicker a queste frequenze). Tieni presente anche che le basse frequenze ora le tagli ben poco, hai solo un filtro del primo ordine e col taglio che dipende dall'impedenza di uscita dello stadio precedente. Ma non vedo grossi problemi, basta che filtri passa-alto anche all'uscita. Valuta tu se uscire con un semplice C serie, L shunt o mettere qualcosa di piu' ripido: dipende da quanto fastidio ti da' il rumore sotto l'Hz. A meno che quel rumore non ti stia addirittura saturando gli ultimi stadi del filtro passa-basso, nel qual caso devi provvedere con uno o piu' stadi intermedi.

Ciao,

--
RoV - IW3IPD
http://digilander.libero.it/rvise/
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RoV

no

cio=E8 mi stai dicendo che l'ideale sarebbe tilizzare 4 filtri passa banda anzicch=E9 uno passa banda e 3 passa basso. Giusto? Attualmente il rumore non satura li ultimi stadi ma ovviamente ho grossi prolemi i taratura dell'offset perch=E9 basta che all'uscita del primo stadio ho 1mV di offset che alla fine mi ritrovo 8V. Ho piazzato dei trimmer con i quali riesco ad azzerare (o quasi) l'offset staio per stadio. Per=F2 in effetti potrei anche provare con 4 passa banda in cascata e piazzare un trimmer solo sull'ultimo stadio. Dato che dal datasheet non sono riuscito a risalire alla resistenza di uscita dello stadio precedente come posso rendere la frequenza di taglio inferiore indipendente da tale resistenza? Un passa banda in configurazione Sallen-Key va bene?

grazie

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pippoge

La stavo facendo piu' semplice, ma va bene come dici.

Io accoppierei ogni stadio in AC (C serie e R shunt), cosi' da eliminare il problema dell'offset, senza andare a mettere ulteriori stadi intermedi con op-amp. Eventualmente aggiungerei un passa-alto del secondo ordine (con op-amp) in uscita se il rumore sotto l'Hz dovesse essere un problema. Attento che mettendo tante celle passa-alto del primo ordine tutte che tagliano alla stessa frequenza (es. 1 Hz) la risposta tende a venire piuttosto dolce. Ti conviene simulare il circuito (es. LTspice) e ottimizzare i valori dei componenti guardando la risposta attorno all'Hz.

Ti consiglio di calcolare il filtro in ingresso al primo stadio col taglio un po' sotto l'Hz (0.5-0.7) assumendo che la resistenza di uscita dello stadio precedente sia zero. Se e' superiore, il taglio verra' piu' basso. Usa poi i passa-alto davanti agli altri stadi (e quello in uscita se lo metti) per definire bene la risposta attorno all'Hz. Essendo il taglio del primo stadio piu' basso, la sua incertezza non cambia granche' la risposta.

Ciao,

--
RoV - IW3IPD
http://digilander.libero.it/rvise/
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RoV

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