Parere su filtri con OP- Amp.

Salve regà!

Vorrei dilettarmi (da dilettante) nella costruzione di filtri nella zona bassa delle audiofrequenze. Diciamo che vorrei creare una finestra di 1 kHz circa di banda passante il più ripida possibile. Ho pensato ai classici passa basso e passa alto. Per il calcolo mi servo di FilterPro, software gratuito della Texas Istruments, che mi pare ottimo (qualcuno ne sa qualcosa?). Ho trovato che quello con i fianchi più ripidi, a parità di poli, è il Chebychev. Con un p. basso a 2kHz ed un p. alto a 1kHz, a 8 poli ciascuno e guadagno unitario, si ha una finestra di 1 kHz abbastanza marcata. Dai fianchi molto ripidi. Certo, c'è del ripple... Che, comunque, non supera mai il dB. A me il filtro in questione serve solo per limitare la banda di ascolto. E l'ascolto (che non faccio a orecchio) è quello dell'andamento del rumore di fondo di un rx per la ricezione dei precursori sismici. Quindi niente musica hi-fi o parlato. Domanda: per questo specifico uso, vi è differenza qualitativa, a parita di numero di poli, fra un Butterworth, dal bel aspetto e dai fianchi feminei, e un rude Chebychev che sembra tagliato con l'accetta? La differenza che intendo potrebbe riguardare, ad esempio, l'introduzione di apprezzabile rumore. Il ripple, così marcato nel Chebychev, che tipo di degrado apporta?

Inoltre, ho notato che volendo sorvegliare la porzione soto i 50 Hz con un Chebychev a 10 poli si può partire tranquillamente con una fc di 40 Hz. I 50 si troverebbero già a quasi 50 dB sotto (equivalente al "killeraggio" di un buon Notch). A 35 Hz, poi, i 50 li troviamo "schiodati" a 70 dB sotto. Ovvio che tutto questo è sempre teorico...

Grazie in anticipo per le eventuale dritte.

-- Io sono capace di cose cattive e di cose buone, ma nelle cose cattive io sono il migliore. (Michel Coluche)

73s de IK2SBB - Adamo
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Adam
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Perchè complicarti la vita ? Non potresti realizzarlo... "Software Defined" ? Massima semplicità e flessibilità senza la criticità dei componenti e del resto del circuito. Certo, ci vuole un pc ma non c'è ripple e neanche ringing (teoricamente). Sei già in banda audio. Non devi che entrare nella scheda audio e far girare uno di quei software capaci di ogni filtro. Domanda: Ma i precursori sismici e.m. non andrebbero ricercati a frequenze molto molto più basse ? Buona fortuna. Ciao.

"Adam" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@4ax.com...

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Pino

Ciao Pino e grazie per l'attenzione. Si. So di cosa stai parlando. Ma attraverso la sb, ora come ora, potrei solo registrare eventualmente i segnali che poi, in seguito, andrebbero in qualche modo analizzati ed interpretati... Il programma dedicato per l'elaborazioni dei segnali riceve questi ultimi, ora come ora, dalla seriale del pc. Provenienti, a sua volta, da un A/D dopo essere rivelati dal rx.

unzione elabora segnali provenienti da un A/D esterno, attraverso la porta seriale del pc. dalla porta

[cut...]

Ora come ora non c'è uno standard ben definito. Il fenomeno è a larghissima banda (comprese le VHF e oltre...). In genere ci si apposta su fette di frequenze il più libere possibili da "inquinamento umano". Per adesso si è scelto questa parte dello spettro audio. Sufficientemente lontano dai fatidici 50 Hz e suoi compagni di merenda multipli... Personalmente però, sarei portato di lavorare appunto sotto i 50 Hz. Ma ora ho ci siamo impegnati su per giù sul chilohertz. Comunque se la cosa t'incuriosisce (in particolare il soft che stiamo usando) puoi fare un salto qua:

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Grazie ancora

Anche a te.

-- Io sono capace di cose cattive e di cose buone, ma nelle cose cattive io sono il migliore. (Michel Coluche)

73s de IK2SBB - Adamo
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Adam

Beh, non esistono solo i filtri di Butterworth e di Chebyshev...

In generale, ogni filtro passivo (e molte controparti attive) tentano di approssimare una funzione di trasferimento a gradino (nel caso di un passabasso) con una funzione analitica che possa essere sintetizzata, ovvero che possa essere trasformata in un circuito con condensatori, induttori... In pratica, non si puo' costruire un filtro perfetto e pertanto le soluzioni esistenti sono soluzioni di compromesso. Un filtro di Butterworth approssima il gradino con il criterio della massima piattezza, ovvero predilige una risposta molto piatta in banda passante. Un filtro di Chebyshev tollera delle oscillazioni in banda passante (normale, =E8 basato a partire dei polinomi omonimi), ma assicura una pendenza pi=F9 elevata. Esistono i filtri di Bessel o di Thompson che cercano di imporre un ritardo di gruppo il pi=F9 possibile costante.

Nel tuo caso specifico, puoi scegliere di utilizzare un filtro di Chebyshev con oscillazioni pi=F9 piccole in banda passante (=E8 un parametro di progetto) e tollerare un po' di pendenza in meno.

Oppure, puoi affrontare il vastissimo argomento dei filtri ellittici, che assicurano delle ottime caratteristiche di taglio. Ma l'argomento filtri analogici =E8 infinito ed esistono ottimi cataloghi.

Ora, da un punto di vista pratico, ma sei sicuro di voler realizzare un filtro a 10 poli? Inizia ad essere un po' critico da gestire, senza contare che se usi induttanze queste saranno di valore elevato, occuperanno spazio, costeranno un pacco e saranno sede di accoppiamenti magnetici. Puoi optare per una risoluzione con componenti attivi, ma la strada non =E8 comunque in discesa.

Considera seriamente un filtro digitale implementato in software con uno dei tanti DSP in commercio! Data la frequenza di taglio, ti baster=E0 una frequenza di campionamento modesta ed un semplice filtro anti aliasing in ingresso del campionatore.

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Darwin

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