アナログアクティブフィルターのブートストラップについて


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ブートストラップ」は、(アナログ)アクティブフィルターの一般的な手法であり、フィルターの出力は、通常はグランドに接続されるノードにフィードバックされます。

たとえば、サレンキートポロジは、2つのRC Lセクションから始まり、ユニティゲインバッファーが続きます。次に、バッファーの出力は、最初のLセクション(次の図のC3)のベースにも接続されます。これは、そのノードを「ブートストラップする」と言われています。

Sallen-Keyローパスフィルター

古いナショナルセミコンダクターのアプリノートからのもう1つの例は、Twin-TノッチフィルターのグランドノードがフィルターのQを大幅に高めるために「ブートストラップ」されています。

ブートストラップノッチフィルター

「ブートストラップ」の操作を直感的に理解するにはどうすればよいですか?

回答:


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より簡単な例は、ブートストラップを使用して入力インピーダンスを増加させるトランジスター電圧フォロワーです。通常、入力インピーダンスは、バイアス抵抗R1およびR2の影響を大きく受けます(低下します)。

出力の一部を直列抵抗R3に戻すと、R3の両側に同じ電圧(またはほぼ)が現れるため、入力インピーダンスが増加し、R3を流れる電流が少なくなり、バイアス抵抗の効果が減少します。

アクティブフィルターでは、位相シフトにより状況はより複雑になります。Curdはバンドパスフィルターにも適用できる説明を提供しますが、S&K LPFの場合にこれがどのように機能するかを直感的に理解する合理的な方法があるかどうかはわかりません。おそらく他の人は違うことを知っているでしょう!

ここに画像の説明を入力してください


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Tノッチフィルターを通過するサイン信号は位相シフトされます。

したがって、ブートストラップとは、通常GNDに接続されているポイントを、バッファされた位相シフト信号に接続することを意味します。
したがって、ノッチ周波数(またはその近く)の信号は、GNDに対してだけでなく、反対の(負の信号)に対しても動作する必要があります。

これにより、アプリノートで説明されているように、フィルターが改善されます(高いQ)。

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