Progettazione e simulazione di filtri attivi

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In questa pagina vedremo come utilizzare MPLAB MINDI (oppure SIMetrix/SIMPLIS Elements) per analizzare il comportamento di un filtro attivo.

Per la progettazione useremo, tra i tanti esistenti, uno strumento gratuito messo a disposizione da Texas Instruments; è purtroppo richiesta la registrazione, eventualmente utile anche per altre occasioni.

Attività 1: LPF del secondo ordine

Innanzitutto progettiamo il filtro accedendo alla pagina filter-design-tool e scegliendo LPF.

Occorre scegliere:

il guadagno, per esempio 10 (= 20 dB)
la frequenza di taglio, per esempio 1 kHz
l'ordine
è inoltre possibile scegliere il tipo di risposta in frequenza del filtro che verrà progettata, per esempio Butterworth oppure Bessel

Viene immediatamente disegnata la risposta in frequenza del filtro, eventualmente mostrando il confronto tra diversi tipi.

[ Avanzato ] Viene quindi chiesta quale topologia scegliere tra Sallen-Key e Multiple Feedback. Pro e contro delle due topologie sono aspetti piuttosto avanzati e qui brevemente illustrati. In estrema sintesi:

Sallen-Key richiede meno componenti, ha una maggiore impedenza di ingresso e presenta un guadagno positivo
Multiple Feedback ha un comportamento migliore alle frequenze elevate ed ha un migliore SNR

Infine (previa registrazione) viene proposto il circuito da disegnare. Si noti in particolare che viene sempre scelto un amplificatore operazione di produzione Texas Instruments (ovviamente...); se non si tratta di un circuito con prestazioni elevate, tutti i modelli sono adeguati.

disegnare a mano l'andamento qualitativo della risposta in frequenza.
disegnare il circuito con MPLAB MINDI
simularlo in modalità Transient riportando le misure un un foglio elettronico, come descritto alla pagina filtri passivi
simularlo in modalità AC
confrontare i tre grafici tra di loro e con quanto proposto da filter-design-tool

Attività 2: LPF del quarto ordine

Il progetto può essere realizzato con lo stesso tools descritto nella precedente attività.

Il circuito proposto sarà costituito da due blocchi tra loro simili, ciascuno del secondo ordine. Questa struttura è utilizzabile anche per filtri di ordine elevato, rendendo "semplice" la progettazione e la realizzazione di filtri di ordine elevato.

[ Avanzato ] Attività 3: HPF del secondo ordine

Il progetto può essere realizzato con lo stesso tools descritto nella precedente attività.

La realizzazione di questo circuito potrebbe essere critica quando:

il guadagno è elevato
la frequenza di taglio è elevata

In particolare:

sono spesso richiesti amplificatori operazionali con GBW elevato (approfondimento)
il circuito potrebbe non essere realizzabile
il circuito si comporta spesso come passa banda

Pagina creata nel marzo 2026
Ultima modifica: 30 marzo 2026

Simulazione di filtri attivi

Attività 1: LPF del secondo ordine

Attività 2: LPF del quarto ordine

[ Avanzato ] Attività 3: HPF del secondo ordine