Rein akademisch gesehen muss ein Bandpass- oder Sperrfilter für sich genommen eine gerade Anzahl von Stufen aufweisen, damit die Abrollrate auf jeder Seite des Filters gleich ist. Dies ist in der realen Welt nicht immer der Fall, aber das geht über den Rahmen dieser Frage hinaus.

Ein Tief- oder Hochpassfilter kann eine ungerade oder gerade Anzahl von Stufen aufweisen. Der Filtertyp lässt sich am einfachsten anhand der reaktiven Komponenten bestimmen. Typischerweise werden in aktiven Filtern ausschließlich Kondensatoren verwendet. Sie sind einfacher und billiger herzustellen und haben engere Toleranzen als Induktoren. Da die Impedanz eines Kondensators gegen Null geht, wenn die Frequenz gegen unendlich geht, ist ein Kondensator gegen Masse ein Tiefpassfilter. Bei der Sallen-Key-Topologie bildet ein Kondensator gegen Masse und in der Rückkopplungsschleife ein Tiefpassfilter. Wie die anderen erwähnt haben, ist Ihre Schaltung ein Tiefpass 5. Ordnung.

Ein Hochpassfilter wird durch Umschalten der Rs und Cs gebildet.

Es gibt auch einen Sallen-Key-Bandpassfilter, der jedoch nur auf jeder Seite abrollt.

Eine andere häufig verwendete Topologie ist die -Statusvariable. Es ist nicht so dicht wie der Sallen-Key, aber eine Schaltung enthält einen Hochpass, einen Tiefpass und einen Bandpass mit derselben kritischen Frequenz.

Es sieht für mich aus wie ein Tiefpassfilter 5. Ordnung, der aus zwei Sallen-Key-Filtern 2. Ordnung mit einem einfachen RC-Tiefpass dazwischen besteht. Es ist Tiefpass wegen der Konfiguration der Rs und C. Der Schlüssel, nach dem gesucht werden muss, ist der RC direkt vor dem nicht invertierenden Eingang jedes Operationsverstärkers - wenn ein C gegen Masse liegt, ist es Tiefpass. Das Gleiche gilt für den RC zwischen den beiden Operationsverstärkerstufen 2. Ordnung. Der einfachste Weg, sich das vorzustellen, ist, dass Cs mit steigender Frequenz mehr leiten, daher werden eine Reihe R und C gegen Masse Gleichstrom und niedrige Frequenzen passieren, aber an einem Frequenzpunkt im Spektrum beginnt das C zu dominieren. Dies wird durch die Frequenz von 1 / (2 * PI * R * C) bestimmt und beträgt für die obige Schaltung ca. 1,5 kHz. Ich habe meinen Taschenrechner nicht dabei, also korrigiert vielleicht jemand anderes meine Gehirnmathematik.

Es ist Tiefpass, da es einen Gleichstrompfad (Niederfrequenz) vom Eingang zu nicht invertierenden Verstärkern und einen Wechselstrompfad zur Erde (Hochfrequenz) hat. Daher wird Gleichstrom zum Ausgang übertragen und Wechselstrom zur Erde gefiltert (oder durch die niedrige Ausgangsimpedanz des Verstärkers).

Dies ist eine extrem vereinfachte Analyse der Dinge. Es berücksichtigt weder die Reihenfolge noch die Grenzfrequenz.

Wenn Sie sicher sein möchten, können Sie die Schaltung jederzeit in einem Tool wie spice oder CircuitLab.com

Sie können die Filterkategorie daran erkennen, ob die Kondensatoren das Signal überbrücken oder das Signal weiterleiten. Beide Filterstufen sind Tiefpassfilter, da in allen RC-Netzwerken die Kondensatoren das Signal auf eine niedrige Impedanz umleiten.

Die kniffligen Kondensatoren befinden sich im Rückkopplungspfad, aber eine mentale Abkürzung zu ihrer Klassifizierung besteht darin, den Verstärkerausgang als erdähnlich mit niedriger Impedanz zu betrachten. Was dort passiert, ist, dass diese Kondensatoren vom Verstärkerausgang "gebootet" werden, anstatt auf Masse zu gehen. Verwechseln Sie diese Kondensatoren nicht als Bypass-Pfad für hohe Frequenzen um den Verstärker. Es ist eher hilfreich, so zu tun, als wäre der Ausgang des Filters eine alternative Masse.

Zeichnen Sie als Abkürzung den Schaltplan mental so neu, dass der Verstärker entfernt wird, und das positive Rückkopplungselement (Widerstand oder Kondensator) endet stattdessen mit Masse. Wenden Sie dann Ihr Verständnis von RC-Netzwerken an, um die Kombination von Hoch- und Tiefpassfilterung zu bestimmen.

Bei einer Topologie in Kaskade kann nicht festgestellt werden, welche Art von Filter (Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandabweisung (Notch)) vorhanden sind.

Ermitteln Sie zunächst die Verstärkung, wenn die Frequenz auf Null geht (öffnen Sie die Kondensatoren, schließen Sie die Induktoren kurz), und die Verstärkung, wenn die Frequenz gegen unendlich geht (schließen Sie die Kondensatoren kurz, öffnen Sie die Induktoren).

Wenn Sie nur die vier Kategorien von Filtern angeben, die Sie aufgelistet haben, haben Sie folgende Möglichkeiten:

Wenn die Verstärkung an beiden Extremen auf Null geht, haben Sie einen Bandpassfilter.

Wenn die Verstärkung an beiden Extremen gleich ist, haben Sie ein Bandunterdrückungsfilter.

Wenn die Verstärkung nur an einem Extrem auf Null geht, haben Sie entweder ein Tiefpass- oder ein Hochpassfilter.

Natürlich gibt es auch andere mögliche Filter, die berücksichtigt werden müssen, z. B. Regelfilter und Allpassfilter usw.

Schauen Sie sich nun die von Ihnen gepostete Schaltung an ...

Somit ist diese Schaltung ein Tiefpassfilter.