LC低通滤波转折频率如何计算?

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zyj9490| | 2017-2-23 13:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2017-2-23 21:10 编辑

做错,其实,过了中心频率后,以一阶下降的。远低于中心频率时,以一阶零点上升的。这样才构成,带通滤波。

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captzs|  楼主 | 2017-2-23 20:12 | 显示全部楼层
森荣二的书要一定水平才能看进去。
网上好多帖,公式一堆,原来不懂,看后不懂+茫然。
还是请教“仿真”团队,我不懂的他们会给结果。
                如何有简单方法计算LC电路参数?
**),如果在电容C并一个R=0.707K的电阻,电路幅频曲线就与一般阻容低通电路一样,输出幅度衰减3dB对应的转折频率刚好fo=1/2π√LC。这样指定fo就可以直接算出RC,取L和C的Xe位一样,就很快算出电路参数;反之也然。如下电路,L=10e-3H,C=10e-9F,开平方是10e-6s,转折频率=谐振频率=15.9KHz。





转折频率a.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-23 23:49 | 显示全部楼层
**),根据转折周期To=2π(RL//R)C,其中RL是L的等效电阻,按照上述电路参数即,62.8e-6=62.8(RL//R)10e-9,整理得1=0.001(RL//R)=0.001(700RL)/(RL+700),则RL=-2.333K。当负载电阻R≤0.7K时的转折频率fo’=fo(-2.333//R)=(-2.333K//R)15.9KHz。为了减小负载的影响,可以跟随器输出。

转折频率b.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-24 18:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 captzs 于 2017-2-26 17:17 编辑

采样信号序列重构(以前老是说"还原")的积分电路,时间常数的选择要求严格,否则失真大。


**),采样频率fs=4fmax=20KHz,Ts=50us,对随机信号E采样,生成Ui序列。采用上述三阶LC电路,转折周期To=2.5Ts=125us,重构输出U波;取值L=20mH,C=20nf,即To=2π√LC=6.28√(20*20)C=125.6us。跟随器隔离保持各阶独立,无隔离多阶滤波电路,改动其中一阶整个电路都受影响

转折频率c.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-24 22:07 | 显示全部楼层
  仿真是劳动密集型,不需要太多的模电知识,是力气活,只要肯花时间弄他千百次就行。
  以下用两个有源滤波重构前述的采样脉冲序列,就仅上图不计算。网上有人说,一个帖出现一个公式,看的人就跑掉一半,再出现一个,就再跑一半······。不知道是如何统计出来,真有本事。不过我也讨厌,最好是图解,虽然低端,但是容易而且大多能看懂;有时弄些公式是装模做样冒充有水平。
转折频率e.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-25 18:04 | 显示全部楼层
    如果有合适GBW参数的运放,就电阻、电容和电感都不需要。


**), TLC252BC运放的 GBW=12000Hz,单位增益带宽BG=截止频率,即截止周期To=83us搭建跟随器,Ui序列经等效五阶低通滤波重构上节的E波,在U端输出。

转折频率d.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-25 21:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 captzs 于 2017-2-26 17:20 编辑

没有电阻、电容和电感三剑客的电路,就不会受它们的误差、温漂······的影响,仅考虑运放;降低成本:非常有利于集成化。电路是跟随器组成,各阶不会互相影响,受输入输出阻抗的影响小。

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manbo789| | 2017-2-26 10:23 | 显示全部楼层
很多时候对采样后的信号进行恢复并不采用模拟滤波器的办法,而是直接在数字域进行处理,比如IFFT,

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captzs 2017-2-26 11:19 回复TA
我企图用模拟仿真试验,重构滤波器的电路参数如何计算,后面还有两三帖。在网上找不到明确的说法。 
captzs|  楼主 | 2017-2-26 11:28 | 显示全部楼层
**),上述电路设计由于要求特定GBW参数而受到束缚,如果根据fo=GB=GBW/G选择运放就有更多自由度。按照fo=fs/2,即G=GBW/(fs/2)。例如,fs=20KHz,fs/2=10KHz,运放LMC6061AM的GBW=1e+5Hz,即G=(1e+5)/(1e+4)=10,电阻选择Rf/Re=9K/1K,搭建一阶和二阶滤波电路,输出波形包络线保持E波形状,重构顺溜信号起码六阶。运放GBW参数几十倍GB,宜小;压摆率10倍GBW数量级。

转折频率f.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-26 15:01 | 显示全部楼层
奈奎斯特或香农都明确量化采样定理,fs≥2fmax。
有人说实际应用fs=(2.56~4)fmax,我仿真时取4倍。
但是重构采样信号的低通滤波电路参数却找不到明确量化的说法。
          重构滤波电路参数是转折周期To=2Ts还是时间常数τ(tao)=2Ts
**),转折周期To=2Ts的一阶RC低通滤波电路,重构的U波包络线对应采样E波的弧线,即保持波形形状;右图时间常数RC=2Ts低通滤波输出明显失真,幅度衰减大。

转折频率g.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-2-26 15:03 | 显示全部楼层
**),转折周期To=2Ts的一阶LC低通滤波电路,重构的U波包络线对应采样E波的弧线,即保持波形形状,仅移相而已;右图时间常数τ=2Ts低通滤波输出明显失真,应该是所谓的混叠。
结论是采样序列重构采样信号的滤波电路转折周期等于两倍采样频率,To=2Ts。

转折频率h.GIF

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