Il roll-off del filtro Butterworth di grado N è sempre N * 20db / dec?

Sto cercando di implementare un filtro passa-alto Butterworth del quarto ordine con una topologia Sallen-Key. Due frequenze, una sulla banda passante e l'altra per la banda di arresto, sono impostate su un guadagno / attenuazione specifici.

Consultando i tavoli Butterworth, sono stato in grado di progettare un circuito funzionante con due reti Sallen-Key in cascata. La frequenza più alta (lato banda passante) non ha problemi ed è entro le mie aspettative. Il problema è con la frequenza più bassa. Il filtro non riesce ad assegnare la frequenza più bassa al livello di attenuazione impostato.

Questo perché il filtro Butterworth ha un lineare 80 db / dec poiché è un filtro del quarto ordine. Ho l'impressione che la pendenza non possa essere cambiata. Con ciò, sono confuso su quali possibili passi dovrei prendere per risolvere il problema.

active-filter high-pass-filter

— user262213
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Puoi regolare la frequenza degli angoli di Butterworth? In tal caso, prova a mantenere la frequenza più alta della coppia all'interno della banda passante .... una frequenza d'angolo variabile cambierà l'attenuazione della frequenza più bassa della coppia, anche con una pendenza costante di 80 dB / dec.

— glen_geek,

I numeri sono importanti qui.

— Andy aka

Possibile duplicato di Comprensione del significato esatto di dB / decade in un diagramma di Bode

— Sunnyskyguy EE75

Tutti gli asintoti di filtro sono N * 20dB / dec. L'unica variabile è N definita dal numero di parti di reattanza indipendenti (L o C) in qualsiasi filtro attivo o passivo. (nota 2 maiuscole in serie non sono indipendenti e sono raggruppate come 1) Utilizzando strumenti software ora è banale progettare qualsiasi filtro di ordine in qualsiasi forma

— Sunnyskyguy EE75

user262213, se non riesci a soddisfare l'attenuazione della banda di arresto (e quando non hai commesso alcun errore) non c'è via d'uscita - devi usare un filtro di ordine superiore (n = 5 0r n = 6)

— LvW

Risposte:

Sì. La pendenza di rolloff fa parte della definizione di filtro Butterworth.

Se si dispone di specifiche passband / stopband e specifiche dell'ordine dei filtri, è probabile che il problema sia eccessivamente limitato. Devi allentare almeno uno di quei vincoli di passband / stopband / order in modo che il filtro possa essere progettato.

In alternativa, è possibile utilizzare un tipo di filtro diverso.

— Edgar Brown
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È di 20 dB / dec per ordine. Un butterworth del quarto ordine è in realtà 2 filtri di secondo ordine (se stai usando l'implementazione della chiave sallen) con i poli nella stessa (o simile) posizione.

Con un passa basso butterworth, se è necessaria una maggiore attenuazione, la frequenza dell'angolo non può essere spostata, aumentando l'ordine è l'unico modo per aumentare l'attenuazione se la banda di arresto non è sufficiente. L'ordine aumenta di numeri pari.

Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Butterworth_filter

— Picco di tensione
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No - non è corretto che un filtro Butterworth possa essere realizzato utilizzando una cascata di 4 filtri del primo ordine. Ognuno di questi filtri avrà un valore Q più piccolo (o uguale) 0,5. Ciò non consente una risposta Butterworth. Il modo comune è utilizzare due filtri di secondo ordine con valori Q diversi (ciascuno sopra Q = 0,5)

— LvW

OK - Mi sono reso conto che ora hai modificato la tua risposta di conseguenza. Belle.

— Liv

A causa delle bande high stop dell'OP, stavo pensando di più sulla falsariga del filtro passa-basso.

— Voltage Spike