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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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1个回答
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阻容并联结构在电路中的滤波原理可以通过以下几个步骤进行分析:
1. 首先,我们需要了解阻容并联结构的基本组成。在这种结构中,一个电阻(R)和一个电容(C)并联连接。当输入信号通过这个结构时,电阻和电容都会对信号产生影响。 2. 接下来,我们分析电阻和电容对信号的影响。电阻对信号的影响主要是通过其阻值来限制信号的幅度。而电容对信号的影响则是通过其充放电过程来影响信号的相位和幅度。 3. 当输入信号为方波时,我们可以将其视为一个包含多种频率成分的信号。在这种情况下,电容的充放电过程会对不同频率成分产生不同的影响。对于高频成分,电容的充放电速度较快,因此电容对高频成分的影响较小。而对于低频成分,电容的充放电速度较慢,因此电容对低频成分的影响较大。 4. 由于电容对不同频率成分的影响不同,这使得阻容并联结构具有一定的滤波作用。具体来说,这种结构可以抑制低频成分,让高频成分通过。这与一般的RC低通滤波电路原理不同,因为低通滤波器主要抑制高频成分,让低频成分通过。 5. 为了给出一个传递方程,我们可以将阻容并联结构视为一个二阶系统。在这种情况下,传递方程可以表示为: H(s) = Vout(s) / Vin(s) = 1 / (sC + 1/(RsC) + 1) 其中,H(s) 是传递函数,Vout(s) 是输出电压的拉普拉斯变换,Vin(s) 是输入电压的拉普拉斯变换,s 是拉普拉斯变换的复变量,R 是电阻值,C 是电容值。 6. 通过这个传递方程,我们可以分析阻容并联结构的滤波性能。例如,我们可以通过求解极点和零点来确定滤波器的截止频率和相位特性。 总之,阻容并联结构的滤波原理主要依赖于电阻和电容对不同频率成分的影响。通过分析传递方程,我们可以更深入地了解这种结构的滤波性能。 |
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