Filtro passa-faixa cascata butterworth

[maukis]

Tenho que projetar um filtro passa-faixa com inclinação de 20Db/dec, cascateando um passa-alta e um passa-baixa. Além disso, devem ter aproximação butterworth.

 

 

 

Fiz os cálculos e simulei os dois filtros, separadamente eles funcionam corretamente, Mas quando junto os dois para formar o passa-faixa eles deixam de ter a resposta butterworth... Alguém teria alguma ideia do que posso fazer para chegar no que eu quero?

 

Segue o circuito que simulei:

 

 

 

Diagrama de bode do passa-faixa:

 

 

Deveria haver -3dB nas frequências de corte....

 

 

 

 

 

[MOR_AL]

Olha.

O filtro do tipo Butterworth é um dos mais simples.

A resposta em frequências é a que você fez. 

Um filtro PB em 5kHz em cascata com um filtro em 2kHz. 

Até onde eu sei, seu circuito está correto, pois filtros de 1a ordem fornecem inclinação da ASSÍNTOTA em + ou - 6dB por oitava ou + ou - 20dB por década.

Como são assíntotas, você deve verificar essas inclinações em 200Hz (+ 20dB/década) e 50kHz (-20dB/década).

Só não entendi o significado da diretiva .ac dec 100 1 110000 e da fonte de tensão SINE(0 500m 10k). 

Explique para mim.

.ac é a resposta em frequências

O que é o fio ao lado da fonte?

 

MOR_AL

[maukis]

Olá, MOR

 

A questão da fonte SINE(0 500m 10k) foi um erro na hora de tirar um print, estava fazendo outros testes... o fio ligado no lado da fonte também, não verdade não está ligado a nada.

 

Realmente, na questão da inclinação de + ou - 6dB por oitava ele está correto. Só fiquei com dúvida em relação ao valor do ganho na frequência de 2Khz e 5Khz, pelo que entendi, não deveria existir uma diferença de -3dB nelas?

 

É que pesquisei na internet sobre o butterworth e encontrei esse valor de ganho na frequência de corte para alguns casos, aí fiquei um pouco confuso. 

 

 

[MOR_AL]

@maukis

 

Seu gráfico da resposta em frequências não possui linhas de grades, para que eu possa lhe informar o valor do ganho.

 

1 - O LTSpice possui um modo de saber o ganho em determinada frequência. Aliás, você já fez isso no seu segundo gráfico. Apenas não posicionou o cursor em 2kHz e 5kHz.

 

2 - Você poderia simplificar o seu circuito e torná-lo mais informativo. Curto-circuite R6 e R8, para colocar o ganho unitário, ou 0dB.

 

3 - Realmente, tem que dar queda de 3dB (no polo ou no zero de primeira ordem), caso seu circuito tivesse apenas um filtro. Mas com dois filtros em cascata e com razão entre as frequências menor que um fator de 10, vai ocorrer interação da atenuação devido aos dois filtros. 

Para saber o valor exato, você pode calcular a função de transferência final por transformada de Laplace. Você também pode calcular o ganho, que no caso de R6 e R8 = 0, é atenuação, por fasores. 

 

MOR_AL