ทำความเข้าใจกับการบูตสแตรปในตัวกรองแอนะล็อกที่ใช้งานอยู่

" Bootstrapping " เป็นเทคนิคทั่วไปในตัวกรองที่ใช้งาน (อะนาล็อก) ซึ่งผลลัพธ์ของตัวกรองจะถูกป้อนกลับไปยังโหนดที่อาจเชื่อมต่อกับพื้น

ตัวอย่างเช่นโทโพโลยี Sallen Keyเริ่มต้นด้วย RC L สองส่วนตามด้วยบัฟเฟอร์ unity-gain จากนั้นเอาต์พุตของบัฟเฟอร์จะเชื่อมต่อกับฐานของ L-section แรก (C3 ในแผนผังต่อไปนี้) นี่เป็นการบอกว่า "bootstrap" โหนดนั้น

นี่คืออีกตัวอย่างหนึ่งจากบันทึกย่อของแอปเซมิคอนดักเตอร์ National National ซึ่งโหนดกราวด์ของตัวกรองรอยคู่ Twin T คือ 'bootstrapped' เพื่อเพิ่ม Q อย่างมากของตัวกรอง:

ฉันจะเข้าใจการทำงานของ 'bootstrap' ได้อย่างไรอย่างสังหรณ์ใจ?

ตัวอย่างที่ง่ายกว่าคือผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ซึ่งใช้การบูตสแตรปเพื่อเพิ่มความต้านทานของอินพุต โดยปกติแล้วอิมพิแดนซ์อินพุตจะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ (ลดลง) โดยตัวต้านทานไบอัส R1 & R2

ด้วยการใช้เอาต์พุตบางตัวกลับไปที่ตัวต้านทานซีรีย์ R3 ความต้านทานอินพุตจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน (หรือเกือบ) ปรากฏขึ้นที่ด้านใดด้านหนึ่งของ R3 ทั้งสองกระแสจึงไหลผ่านน้อยไปและผลของตัวต้านทานไบอัสจะลดลง

เมื่อใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่สถานการณ์จะซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนเฟส เต้าหู้จะช่วยให้คำอธิบายซึ่งยังสามารถนำไปใช้ฟิลเตอร์ bandpass แต่ผมไม่แน่ใจว่ามีวิธีการที่เหมาะสมใด ๆ ของสังหรณ์ใจการทำความเข้าใจวิธีการทำงานในกรณีของ S & K LPF บางทีคนอื่นรู้ต่างกัน!

สัญญาณไซน์ที่ผ่านตัวกรองรอยบากถูกเลื่อนเฟส

ดังนั้นการบูตสแตรปหมายถึงการเชื่อมต่อจุดที่ปกติเชื่อมต่อกับ GND ไปยังสัญญาณที่เลื่อนเฟสบัฟเฟอร์
ดังนั้นสัญญาณที่ความถี่บาก (หรือใกล้เคียง) ไม่เพียง แต่จะต้องทำงานกับ GND เท่านั้น แต่ยังต่อต้านสัญญาณตรงกันข้าม (สัญญาณลบ)

สิ่งนี้จะปรับปรุงตัวกรอง (Q ที่สูงกว่า) ตามที่อธิบายไว้ในบันทึกย่อของแอป