试图确定带负载的 RC 滤波器的输出

电器工程 筛选 转换功能 加载 低通
2022-01-17 07:24:33

我有一个像这样的低通滤波器:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

Vout测量后立即R1,我想这意味着它是在平行部分上测量的。

R2是滤波器的负载。当用示波器测量这个电路时,它似乎根本不依赖于频率。我想调查一下原因。

我试图计算滤波器的传递函数,但我不确定它是否正确。

H(jω)=1R1(jωC+1R2)+1

我正在使用R1=33kΩ,R2=1kΩ, 和C=220pF.

(1,.5), (2,1)如果我用这个在 Matlab 中绘制频率响应,我只会得到一条从原点到哪里的直线(Hz, H(w)),依此类推。

它是否正确?

3个回答

您可以重新排列电路:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

但是使用 Thévenin 等价,你有这个:

示意图

模拟这个电路

这是一个标准的RC电路

Vin=R2R1+R2Vin
Rp=R1||R2=R1R2R1+R2

你的方程是正确的,但写得有点不寻常。

您可以重新安排获得:

H(ω)=1C1R1×1jω+R1+R2C1R1R2

所以你的极点频率(或你的低通滤波器的截止)是

f=R1+R2C1R1R22π

因为你的价值观是745kHz 远高于测试信号的最高频率(100千赫)。所以你不会看到任何滚降。

这是磁力/相位与频率的关系:

在此处输入图像描述

您可以将此电路解释为分压器,使用

R21jωC=R2jωR2C+1
R1. 因此传递函数为

H(jω)=R21jωCR21jωC+R1=R2jωR2C+1R2jωR2C+1+R1=R2R2+R1(jωR2C+1)

如果将分子和分母除以R2这是您计算的相同表达式,但我认为使用我的结果更容易理解过滤器。作为ω0

H(jω)=H(0)=R2R2+R1
这是您对使用简单分压器的期望R1R2. 作为ω分母占主导地位并且|H(jω)|0. 这是一个低通滤波器,因此输出应取决于频率(前提是您扫描到足够高的频率)。

这是您在 CircuitLab 设置中的电路,以便您可以在 CircuitLab 中对其进行仿真:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

这是CircuitLab报告的电路频率扫描(点击放大):

在此处输入图像描述

您可以使用它来验证您的 Matlab 代码。如果您发布您的 Matlab 代码,我们也可以帮助您找到它的问题。