一、同相輸入的一階低通濾波器

1. 模型

2. 實(shí)例

3. 計(jì)算

1）計(jì)算電路的中頻增益Am，和上限截止頻率fH

2）當(dāng)輸入信號為正弦波，幅度為100mV，頻率為1kHz，求輸出信號幅度，輸入輸出之前的相移。

4. 仿真驗(yàn)證

1）仿真軟件TINA-TI，仿真原理圖見2。

2）頻率特性仿真

利用TINA-TI中的“分析-交流分析-交流傳輸特性“

設(shè)置起始頻率為1Hz，終止頻率為1MHz

繪制包含”幅頻特性、相頻特性“的頻率特性圖

利用軟件的測量軌線，可得1Hz處閉環(huán)增益的模為20.08dB，與計(jì)算吻合。

利用軟件的測量軌線，可得截止頻率723.43Hz處的增益為17.06dB，下降20.08-17.06=3.02dB；相位為-45.01°，與理論基本吻合。

3）從時(shí)域波形出發(fā)，驗(yàn)證：輸入正弦波，幅度為100mV，頻率為1kHz，輸出信號幅度為0.5914V，輸入輸出之前的相移為-54.11°。

a）設(shè)置VG1參數(shù)

b）示波器測量波形

c）設(shè)置示波器參數(shù)

Mode-Normal，Source-VF1，Time/Div-200u，Volts/Div-200m，打開Channel-VF1和VF2，點(diǎn)Run會(huì)出現(xiàn)2個(gè)波形，再點(diǎn)Stop，用示波器下方的”Data，導(dǎo)出“，得到如下波形圖：

d）從上圖可以看出，輸出振幅約0.6V，與計(jì)算0.5914V大致吻合；輸出滯后于輸入，用測量軌線可以測得，輸出過0點(diǎn)滯后于輸入過0點(diǎn)，時(shí)間約為635.81-485.06=150.75us，如下圖示：

則相差為：-360°x (150.75us / 1000us) = -54.27°

4）用頻率特性圖換算，驗(yàn)證：輸入正弦波，幅度為100mV，頻率為1kHz，輸出信號幅度為0.5914V，輸入輸出之前的相移為-54.11°。

在步驟3）的基礎(chǔ)上，繪制出包含”幅頻特性、相頻特性“的頻率特性圖，如下圖示：

在幅頻和相頻特性曲線圖中，利用軟件的測量軌線，輸入1000Hz，可得增益15.44dB，折算為5.916倍，那么輸出應(yīng)為0.5916V，與計(jì)算的0.5914V基本吻合；在相頻特性圖中，可行-54.12°，與計(jì)算的-54.11°也基本吻合。

二、同相輸入的一階高通濾波器

1. 模型

2. 常用公式

審核編輯：郭婷