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这个低通滤波电路怎么分析? |
| 作者：jiangyu 栏目：电路欣赏 |
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| 2楼： | >>参与讨论 |
| 作者： jiangyu 于 2005/12/21 23:29:00 发布：
前边输入端的100K电阻还要串联一个10NF的电容 对不起,输入端少画了一个10NF的电容 -3db带宽约100HZ,对20K的100倍信号都可以抑制 这个低通的性能很好,但是不知道如何分析,找了几本书也没找到这样的电路 * - 本贴最后修改时间：2005-12-21 23:42:43 修改者：jiangyu
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| 3楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sheepyang 于 2005/12/22 9:08:00 发布：
公式推导 这是个二阶滤波电路，公式推导可采用基尔霍夫电流定律。 由于运放的放大倍数很大，所以根据你电路的实际情况可将 两个运放输入端的电位看成地电位的。 由于电阻和电容值都相等，所以推导取R和C. 输入端电压Vin, 输出端Vout,下面运放的输出是V2,根据基尔霍夫定律有(电流流进去为正,出来为负) Vin/(1/sC+R)+V2/(1/sC//R)=0 (1) ("//"表示并联) V2/R+Vout/(1/sC)=0 (2) (s等于jw) 因此V2=-Vout*sCR 代入(1)可以得到 Vout/Vin=1/(1+sRC)^2 (3) (^2代表平方) 得到一个二阶滤波公式。 RC=10n*100K=0.001秒， 所以角频率w0=1/(RC)=1kHz. 再来计算下-3dB. (3)式取模，则有 |Vout/Vin|=1/(1+w*w/(w0*w0)) (4) -3dB就是下降到1/sqrt(2). 所以 1+(w*w/(w0*w0)=sqrt(2)=1.414 所以 w(-3db)=sqrt(0.414*w0*w0)~643Hz 换算成频率就是 w/(2*pi)=643/(2*3.1415)~102Hz. 根据公式，20kHz的信号衰减是 1/(1+20*20*6.28*6.28)1~1/16000,基本上没信号通过了。 完毕。 * - 本贴最后修改时间：2005-12-23 6:55:54 修改者：sheepyang |
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| 4楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sheepyang 于 2005/12/22 9:12:00 发布：
下面的运放输出是V2 上面的内容有点错误 但是不让修改。 |
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| 5楼： | >>参与讨论 |
| 作者： qinjinzhi 于 2005/12/22 13:28:00 发布：
to |
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| 6楼： | >>参与讨论 |
| 作者： qinjinzhi 于 2005/12/22 13:30:00 发布：
to SHEEPYANG 你的公式 Vout/Vin=1/(1+sRC)^2 (3)是不是推倒的有误？分母没有这么简单吧？ |
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| 7楼： | >>参与讨论 |
| 作者： zhl2277998 于 2005/12/22 14:16:00 发布：
不懂 |
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| 8楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sheepyang 于 2005/12/22 16:05:00 发布：
To qinjinzhi 应该是对的。 你自己也可以推导下。光靠眼睛看是不行的。 Vin/(1/sC+R)-Vout*sRC/(1/sC//R)=0 (1) 1/sC//R=(1/sC)*R/(1/sC+R)=(R/sC)/(1/sC+R) (2) 注意(2)在(1)式中是分母，所以代入(1)中有 Vin/(1/sC+R)=Vout*sRC*(1/sC+R)/(R/sC) (3) (3)左边的分母移到右边，右边的R项上下约掉，则有 Vin=Vout*(1/sC+R)^2*s^2*C^2 （4) 注意Vout后面是三个平方相乘，合并后就是 Vin=Vout*(1+sCR)^2 (5) * - 本贴最后修改时间：2005-12-22 16:12:22 修改者：sheepyang |
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| 9楼： | >>参与讨论 |
| 作者： tuwen 于 2005/12/22 19:35:00 发布：
sheepyang的推导结果正确 |
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| 10楼： | >>参与讨论 |
| 作者： jiangyu 于 2005/12/22 21:24:00 发布：
谢谢 sheepyang 把这个图留给你的学生作为作业吧,不知道他们能否计算出来 |
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| 11楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sheepyang 于 2005/12/22 23:11:00 发布：
我不是老师，没有学生，:( 在公司里从事相对落后的bipolar ANALOG IC设计。 产品比较低端，但是量确实很大。 以后ANALOG的方向我想在工艺上是CMOS/BiCMOS/BCD. 所以以后想做这方面的工作。 |
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| 12楼： | >>参与讨论 |
| 作者： jiangyu 于 2005/12/22 23:24:00 发布：
sheepyang完全正确 我按照sheepyang的思路推导了一边 结果 Vout/Vin=1/(1+sRC)^2 (3) (^2代表平方) 完全正确. |
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| 13楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sheepyang 于 2005/12/23 6:59:00 发布：
后面的数值计算有点错误，更正了下 20kHz频率的角频率是2*pi*20k=126k(弧度/秒). 所以20kHz滤波的效果是只有约1/16000信号过去，信号基本被滤掉了。 |
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| 14楼： | >>参与讨论 |
| 作者： erichuolo 于 2005/12/24 20:44:00 发布：
sheepyang的分析能力好强啊 我一分析电路就头晕，往往不知如何下手，sheepyang真的是太强了，佩服 |
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| 15楼： | >>参与讨论 |
| 作者： 啊哈 于 2005/12/25 20:09:00 发布：
不错！ |
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