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乱世煮酒论天下

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五彩晶圆（初级）
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发表于2024-7-26 23:32 只看该作者
 

阻容并联接在电路中滤波的原理？ [复制链接]

 

看到一个高速电路，两个运放之间有一个阻容并联结构，目的是为了滤波，搭建了一个简单的电路仿真一下，分别用方波作为输入信号源和交流参数扫描，所得结果如下：

从后两张图片结果可以看出这种RC并联电路结构有滤波作用，但是又和一般的RC低通滤波电路原理不一样，由电容特性原理可知，电容两端电压不突变，信号加在阻容并联结构上边，对电容充电电容电压慢慢升高，电容钳制了电阻电压的上升。但是能不能像低通滤波器那样，给出一个传递方程呢？从量的角度分析这种电路结构滤波的原理？

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gmchen
“传递函数可以理解为放大倍数” 所有的错误均由此产生。 传递函数是在复频域讨论问题，放大倍数（或者说幅频特性）仅仅在频率域讨论问题。 复频域的实坐标（横坐标）是衰减系数sigma，虚坐标（纵坐标）是角频率omega，所有极点与零点都是复频率平面上的点，将这些点投影到纵坐标上才是频率域的参数。 说零点的输出为0、极点的输出为无穷大，是直接将复频域与频率域混为一谈了。 建议还是老老实实去学一下传递函数，不要自己瞎捣鼓了，免得事倍功半。   详情 回复 发表于 2024-7-28 16:46
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maychang

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发表于2024-7-27 07:16 只看该作者
 
本帖最后由 maychang 于 2024-7-27 07:18 编辑

【后两张图片结果可以看出这种RC并联电路结构有滤波作用】

仿真的信号源不是理想电压源，或者仿真考虑了导线电阻。

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用了一个50欧姆内阻的信号源仿真实际信号源，模拟实际信号源的输出电阻  详情 回复 发表于 2024-7-27 09:17
 
 
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gmchen

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发表于2024-7-27 09:06 只看该作者
 

“两个运放之间有一个阻容并联结构”

怎么连接的？给个电路图更能说明问题

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如下图所示RC并联结构  详情 回复 发表于 2024-7-27 09:20
 
 
 
 
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五彩晶圆（初级）
4楼
 楼主| 发表于2024-7-27 09:17 来自手机 只看该作者
 
maychang 发表于 2024-7-27 07:16 【后两张图片结果可以看出这种RC并联电路结构有滤波作用】 仿真的信号源不是理想电压源，或者仿真考虑了 ...

用了一个50欧姆内阻的信号源仿真实际信号源，模拟实际信号源的输出电阻

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5楼
 楼主| 发表于2024-7-27 09:20 来自手机 只看该作者
 
gmchen 发表于 2024-7-27 09:06 “两个运放之间有一个阻容并联结构” 怎么连接的？给个电路图更能说明问题

如下图所示RC并联结构

1722043179423_091944.jpg (0 Bytes, 下载次数: 0)

1722043179423_091944.jpg
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maychang
另外，5楼图片中也说得很清楚：一个电压反馈型运放的模型和伯德图。是模型，而不是实际电路。图中运放标注的符号也是gm。标注的符号是gm，很可能作者考虑的是个跨导放大器，即电压-电流变换器，其输出特性就是个电流  详情 回复 发表于 2024-7-27 10:15
maychang
贴出来的图片中有“图1-98”字样，想必是某教材中copy下来的。 式（1-35）的注释中说得很清楚：高频响应仅由gm和Cp决定。说到gm，gm就是另一帖中提到过的跨导，该信号源就不大可能是电压源，更可能是个  详情 回复 发表于 2024-7-27 09:38
 
 
 
 
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maychang

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6楼
发表于2024-7-27 09:38 只看该作者
 
乱世煮酒论天下 发表于 2024-7-27 09:20 如下图所示RC并联结构

贴出来的图片中有“图1-98”字样，想必是某教材中copy下来的。

式（1-35）的注释中说得很清楚：高频响应仅由gm和Cp决定。说到gm，gm就是另一帖中提到过的跨导，该信号源就不大可能是电压源，更可能是个电流源。

如果是电流源输出，那么这个“RC并联电路”相当于RT串联于电压源，再接上电容CP。

电流源并联一个电阻，相当于电压源串联该电阻。

这本来是《电路》课程的内容。

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maychang

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7楼
发表于2024-7-27 10:15 只看该作者
 
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8楼
发表于2024-7-27 16:02 只看该作者
 
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我的理解不知道对不对，电压型反馈运放求出其传递函数，零点决定输出响应的初值，极点决定输出响应的终值，举例3/(1+s)，输出为3*e^(-t)，再比如2/(1+s)(4+s)，输出响应为2/3*(e*-t)-2/3(e^-t)。 频率补偿，能够  详情 回复 发表于 2024-7-27 23:18
 
 
 
 
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gmchen

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9楼
发表于2024-7-27 16:04 只看该作者
 
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频率补偿最终目的就是使得在单位增益时相位裕度小于180度，或者说是在相位裕度为180时的增益小于1？  详情 回复 发表于 2024-7-27 23:35
 
 
 
 
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 楼主| 发表于2024-7-27 23:18 只看该作者
 
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【假设原有极点是-1k、-10k】 1k什么？1kHz么？那就是频率，但频率没有负值。  详情 回复 发表于 2024-7-28 11:39
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“零点决定输出响应的初值，极点决定输出响应的终值”，完全不对。 “能够使得不稳定系统变为稳定系统的方法称为频率补偿”，大致正确但不完全。 “频率补偿最终目的就是使得在单位  详情 回复 发表于 2024-7-28 08:27
 
 
 
 
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 楼主| 发表于2024-7-27 23:35 只看该作者
 
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发表于2024-7-28 08:27 只看该作者
 
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传递函数可以理解为放大倍数，在波特图中表示出传递函数，零点表示在波特图就是相位增益曲线为0（或者认为很小）的频率，极点在传递函数表示为分母为零的点，对应波特图的增益曲线中的极大值频率点（也要结合传递函  详情 回复 发表于 2024-7-28 11:08
 
 
 
 
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 楼主| 发表于2024-7-28 11:08 只看该作者
 
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“传递函数可以理解为放大倍数” 所有的错误均由此产生。 传递函数是在复频域讨论问题，放大倍数（或者说幅频特性）仅仅在频率域讨论问题。 复频域的实坐标（横坐标）是衰减系数sigma，虚坐标（  详情 回复 发表于 2024-7-28 16:46
maychang
【极点在传递函数表示为分母为零的点】 这没错。 【对应波特图的增益曲线中的极大值频率点】 完全不对。  详情 回复 发表于 2024-7-28 11:40
 
 
 
 
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maychang

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 楼主| 发表于2024-7-28 14:30 只看该作者
 
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maychang
【有什么简单的根据系统函数函数画波特图的方法吗？】 以“根据传递函数画波特图”为关键词到百度上搜索，可以找到一大堆，甚至可以找到例题。  详情 回复 发表于 2024-7-28 14:57
maychang
【有什么简单的根据系统函数函数画波特图的方法吗？】 有。 根据系统传递函数（万不可简化成系统函数）可以计算出各极点零点频率，根据各极点零点频率即可在对数坐标中近似地画出幅频特性波特图。  详情 回复 发表于 2024-7-28 14:51
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【每一个极点之处，增益衰减-3db，并移相-45度。极点之后每十倍频，增益下降20db。 零点与极点相反;每一个零点之处，增益增加3db，并移相45度。零点之后，每十倍频，增益增加20db。】 这是对的。  详情 回复 发表于 2024-7-28 14:46
maychang
【零点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为零时，此输入频率值即为零点。 极点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为无穷大（系统稳定破坏，发生振荡）时，此频率值即为极点。】 不知道你是  详情 回复 发表于 2024-7-28 14:44
 
 
 
 
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