模拟电路系列分享-阻容的频率响应

目录

概要

整体架构流程

技术名词解释

技术细节

1.以低通为例

2.高通电路：

总结：

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概要

提示：这里可以添加技术概要

接着上一节的内容，这一节我们将介绍阻容的频率响应

整体架构流程

提示：这里可以添加技术整体架构

以上就是阻容的两个架构，一个是低通滤波器，一个是高通，这里大家可以猜猜分别是什么架构。 

技术名词解释

提示：这里可以添加技术名词解释

截至频率：当保持输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，即用频响特性来表述即为-3dB点处即为截止频率，它是用来说明频率特性指标的一个特殊频率。

高通：高通滤波器，又称低截止滤波器、低阻滤波器，允许高于某一截频的频率通过，而大大衰减较低频率的一种滤波器   。它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。

低通：低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过， 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。

相位：相位(phase)是对于一个波，特定的时刻在它循环中的位置：一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度 [1]  。相位描述信号波形变化的度量，通常以度 （角度）作为单位，也称作相角。 当信号波形以周期的方式变化，波形循环一周即为360

滤波器：滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。滤波是信号处理中的一个重要概念，在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。

技术细节

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1.以低通为例

上面这个公式是低通的输入与输出关系。

        可以看出，当频率f为0时，增益为1，相位差为0。此谓“低通"。随着频率的增加增益开始小于1并逐渐减小，在频率无穷大时，增益趋于0;相位差开始小于0，说明输出滞后于输入，在频率无穷大时，相位差趋于-90。
       有些场合，低通被称为“高截”或者叫高不通。
利用上述公式，画出其幅频特性和相频特性图，所示。在特征频率处，增益的模|4u/= 1/v2= 0.707，此时增益已经明显下降，用于区分“通”和“不通”是非常合适的。为此，定义如下∶
      1)增益不受频率影响的区域，称为中频区，无论它很高或者很低。中频区增益的模，用Am表示。此例中，中频区为0Hz处，或者更实际一些，它是频率非常低的区域，且Am=1。
       2)随着频率的上升，增益开始下降，当增益的模|4/下降到中频增益Am的0.707倍时，此频率定义为上限截止频率，用f币表示。此例中，上限截止频率即为特征频率，即 ：

Fh=1/2ΠRC

      需要特别注意的是，要区分特征频率和截止频率的概念。所谓的特征频率，是指数学上具有明显特征的频率，在表达式中它一定具有明显的“简约美感”。在一阶系统中，它一般是相角等于45度的频率——表达式中实部等于虚部，在二阶系统中，它是相角等于90度的频率——在表达式中实部为0，虚部不为0。但是，截止频率不理睬这些所谓的美感，它只强调增益下降到中频增益的0.707倍。这个0.707来自于一阶系统的特征频率，并被推广到高阶系统中，用以区分“通”和“不通”，这类似于考试中用60分衡量是否及格一样，这个60分，完全是人根据自己的感觉定义的，没有数学上的美感。

2.高通电路：

我们可以用相同的方法得到其输出输出公式

下限截至频率

 Fl=1/2ΠRC

总结：

主要介绍了阻容电路的频率响应。