LC低通濾波器的截止頻率與LC諧振頻率的關係

LC低通濾波器的截止頻率與LC諧振頻率的關係

最近突然想起了一個問題, LC低通濾波器,爲什麼它的截止頻率和LC的諧振頻率公式一樣呢?
插牢下百度,發現如下一篇知乎文章(https://www.zhihu.com/question/29860351),仔細思考後發現這篇文章純屬扯淡,下面我將自己的想法記錄一下。
在這裏插入圖片描述

電路如下圖所示:
在這裏插入圖片描述

使用信號與系統的知識計算了傳遞函數如下
在這裏插入圖片描述
然後想利用傳統的方式求截止頻率,因爲想當然地認爲LC是個二階低通濾波器,所以想用下面公式求解截止頻率:
在這裏插入圖片描述
但是怎麼也湊不出下面的截止頻率公式:
在這裏插入圖片描述
就比較奇怪,還一度懷疑自己計算錯誤(汗顏,信號與系統知識學過太久了,快忘了具體的計算方法,幸虧有我家大學霸瑩瑩同學,哈哈)

確定自己上面的計算沒出錯以後,就開始找原因。

下面直接使用TINA軟件仿真了上面的電路,進行交流分析,得到波特圖。
在這裏插入圖片描述
哈哈,終於發現問題了,原來其波形並不是正常的低通濾波,而且在諧振頻率點發生了諧振,這樣如何還拿0.707倍計算當然不行了。這個二階低通濾波器其實在頻率低於諧振頻率的時間都是增益大於1的,後面開始以每十倍頻程下降40dB的速度降低。在諧振頻率出是兩個極點,引起相位相位減小180°,這裏的仿真圖形其實有點問題,相位應該是-180°,但是其實與180°也是一樣了,哈哈。

這裏其實LC低通濾波器的截止頻率沒有以0.707倍定義,而是直接使用了諧振頻率點,因爲是基本類似的,僅有一點小誤差。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章