Comprensione del bootstrap nei filtri attivi analogici

Il " bootstrap " è una tecnica comune nei filtri attivi (analogici), in cui l'uscita del filtro viene rimandata a un nodo che verrebbe altrimenti collegato a terra.

Ad esempio, la topologia di Sallen Key inizia con due sezioni a L RC seguite da un buffer di guadagno unitario. Quindi l'uscita del buffer è anche collegata alla base della prima sezione a L (C3 nel seguente schema). Si dice che "bootstrap" quel nodo.

Ecco un altro esempio, da una vecchia nota dell'app National Semiconductor , in cui il nodo di terra di un filtro notch Twin-T viene "avviato" per aumentare notevolmente la Q del filtro:

Come posso capire in modo intuitivo il funzionamento del "bootstrap"?

Un esempio più semplice sarebbe un seguace di tensione a transistor in cui viene utilizzato il bootstrap per aumentare l'impedenza di ingresso. Normalmente, l'impedenza di ingresso è significativamente influenzata (ridotta) dai resistori di polarizzazione R1 e R2.

Applicando una parte dell'uscita a un resistore serie R3, l'impedenza di ingresso viene aumentata poiché la stessa tensione (o quasi) appare su entrambi i lati di R3, quindi la corrente passa attraverso di essa e l'effetto dei resistori di polarizzazione viene ridotto.

Con i filtri attivi, la situazione è più complicata a causa dello sfasamento. Curd fornisce una spiegazione che potrebbe essere applicata anche ai filtri passa-banda, ma non sono sicuro che esista un modo ragionevole di comprendere intuitivamente come funziona nel caso dell'L & S LPF. Forse altri sanno diverso!

Un segnale sinusoidale che passa attraverso un filtro T notch è sfasato.

Quindi bootstrap significa collegare il punto normalmente collegato a GND al segnale bufferizzato sfasato.
Quindi il segnale alla frequenza di tacca (o vicino ad esso) non deve solo funzionare contro GND ma contro il suo opposto (segnale negativo).

Ciò migliora il filtro (Q più alta) come descritto nella nota dell'app.