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时实测结果与仿真数据对比表
数据项目输入幅值V输出幅值V衰减dB
相位差
仿真电路
20000
3009
1645
045π
实测电路
034
006
1506
044π
分析:由图18的仿真波形与图19的实测电路波形和表9中的数据可知,输入频率为10kHz的方波信号时由分压定理可知输入频率较大时只有极少一部分的输入电压通过电路到达输出端。仿真和实测数据间存在误差误差值较小,在允许范围内。
对以上三种不同频率的信号分析:方波信号发生畸变,是电容充放电的过程,电容两端的电压不能突变。随着输入频率增加,电容电抗减小,由于电阻不变,而电容电抗减小,根据分压定理,电容两端的电压(输出电压)将随之减小。当输入频率增加到某一值时,电抗远小于电阻,输出电压与输入电压相比可忽略不计。这时,电路基本上完全阻止了输入信号的输出。
20
f第二章二阶无源LC低通滤波器的构建
21理论分析模拟的一阶滤波器带外衰减是20db十倍频,而二阶
则是40db十倍频,阶数越高带外衰减越快。可以粗略地认为阶数越高滤波效果越好,但有时可能需要折中考虑相移,稳定性等因素
理想滤波器的特性难以实现,所以设计时我们大多采用按某个函数来设计,由于巴特沃斯型通带内响应最为平坦,衰减特性和相位特性都比较好,所以我们采用巴特沃斯型lc滤波器。
21
f图20LC低通滤波器基本原理图
由于LC是二阶滤波器,所以我们不用电路中复杂的数学公式来计算,用归一化的方法来求。归一化的方法如下:
归一化LPF是指特征阻抗为1Ω且截止频率为1(2)Hz的LPF,首先通过改变归一化LPF的原件参数值,得到一个截止频率从归一化
截止频率1(2)Hz变为待设计滤波器所要求截止频率而特征阻抗仍为归一化特征阻抗1Ω的过渡性滤波器;然后再通过改变这个过渡性滤波器的元件值,把归一化特征阻抗变为待设计的所要求的滤波器的特征阻抗的参数值。
M
Hz
由于实验室器件的限制,电感最大能达到500uH所以取特征阻抗为2
Ω的。
22
f22电路组成
图21二阶LC电路multisim仿真电路原理图
图22实际电路图电路参数:C100μfC10ufC22ufL100uf
L47ufL10ufL56uf
23
f23二阶无源LC带通滤波电路性能测试
231正弦信号源仿真与实测对于二阶无源LC滤波器电路,我们用300Hz、1000Hz、10000Hz
三种不同正弦频率信号检测,其仿真与实测电路图如下:
图23f300Hz时正弦信号仿真波形图
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f图24f300Hz时方波信号实测图
表10f300Hz时实测结果与仿真数据对比表
数据项目输入幅值V输出幅值V
仿真电路
20000
33212
实测电路
100
11
r
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