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二階有源低通濾波電路的設(shè)計(jì)與分析

作者: 時(shí)間:2010-12-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3 Multisim分析
3.1 用虛擬示波器觀察輸入輸出波形
Multisim環(huán)境下,創(chuàng)建如圖3所示的二階有源低通電路,啟動(dòng)按鈕,用虛擬示波器測(cè)得的輸入輸出波形,如圖4所示。可以看出,輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)一致,輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同頻不同相,說明二階低通濾波電路不會(huì)改變信號(hào)的頻率。從圖4中可以看出,當(dāng)輸入信號(hào)的頻率較大(例如200 kHz)時(shí),輸出信號(hào)的幅值明顯小于輸入信號(hào)的幅值,而低頻情況下的電壓放大倍數(shù)Auf=2。顯然,當(dāng)輸入信號(hào)的頻率較大時(shí),電路的放大作用已不理想。
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調(diào)節(jié)輸入信號(hào)V3的頻率,使之分別為126 kHz,100 kHz,2 kHz。由虛擬示波器得到,當(dāng)輸入信號(hào)的頻率為2 kHz時(shí),輸入輸出信號(hào)同頻同相,且輸入信號(hào)的幅值約為1 V,輸出信號(hào)的幅值約為2 V,即Auf=2,與理論計(jì)算相吻合。而輸入信號(hào)的頻率為100 kHz時(shí),Auf≈2。當(dāng)輸入信號(hào)的頻率為126 kHz時(shí),輸入信號(hào)的幅值約為998 mV,輸出信號(hào)的幅值約為1.369 V,此時(shí),說明3 dB截止頻率fc接近126 kHz。也可以用瞬態(tài)分析法觀察輸入輸出波形。
3.2 測(cè)試幅/相特性等特征參量
3.2.1 用波特圖示儀測(cè)試頻率特性
在圖3所示的電路中,可以用波特圖示儀觀察電路的幅/相特性。從得到的幅頻特性曲線中可以看到,通帶的對(duì)數(shù)坐標(biāo)為6.02 dB,對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)Auf=2,且輸入輸出同頻同相。對(duì)數(shù)坐標(biāo)減去3 dB即是對(duì)應(yīng)的3 dB截止頻率,移動(dòng)讀數(shù)指針可看出3 dB截止頻率約在126 kHz附近,與理論計(jì)算很接近。
3.2.2 用交流分析法測(cè)試頻率特性
另外,還可啟用交流分析法測(cè)試電路的幅/相特性。選擇Simulate/Analyses/AC Analysis命令。在出現(xiàn)的對(duì)話框中進(jìn)行如下設(shè)置:起始頻率1Hz,終止頻率100MHz,掃描類型選擇十進(jìn)制,縱坐標(biāo)選dB為刻度,在“Output”選項(xiàng)卡中輸出節(jié)點(diǎn)選V(6),單擊“Simulation”,仿真結(jié)果如圖5所示。測(cè)得的通帶電壓放大倍數(shù)、3 dB截止頻率也與理論分析相一致。
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