Comprendre l'amorçage dans les filtres actifs analogiques

Le " bootstrap " est une technique courante dans les filtres actifs (analogiques), où la sortie du filtre est renvoyée à un nœud qui autrement serait connecté à la terre.

Par exemple, la topologie Sallen Key commence par deux sections L RC suivies d'un tampon à gain unitaire. Ensuite, la sortie du tampon est également connectée à la base de la première section en L (C3 dans le schéma suivant). On dit que cela "amorce" ce nœud.

Voici un autre exemple, tiré d'une ancienne note d'application de National Semiconductor , dans lequel le nœud de masse d'un filtre coupe-bande Twin-T est `` amorcé '' afin d'augmenter considérablement le Q du filtre:

Comment puis-je comprendre intuitivement le fonctionnement du «bootstrap»?

Un exemple plus simple serait un suiveur de tension de transistor dans lequel l'amorçage est utilisé pour augmenter l'impédance d'entrée. Normalement, l'impédance d'entrée est significativement affectée (réduite) par les résistances de polarisation R1 & R2.

En appliquant une partie de la sortie à une résistance série R3, l'impédance d'entrée est augmentée car la même tension (ou presque) apparaît de chaque côté de R3, si peu de courant la traverse et l'effet des résistances de polarisation est réduit.

Avec des filtres actifs, la situation est plus compliquée en raison du déphasage. Curd donne une explication qui pourrait également être appliquée aux filtres passe-bande, mais je ne suis pas sûr qu'il existe un moyen raisonnable de comprendre intuitivement comment cela fonctionne dans le cas du S&K LPF. Peut-être que d'autres connaissent différemment!

Un signal sinusoïdal traversant un filtre coupe-bande en T est déphasé.

Donc, l'amorçage signifie connecter le point normalement connecté à GND au signal déphasé tamponné.
Ainsi, le signal à une fréquence de cran (ou à proximité) doit non seulement travailler contre GND mais contre son propre opposé (signal négatif).

Cela améliore le filtre (Q plus élevé) comme décrit dans la note d'application.