LC滤波器仿真学习

不知道各位同好有没有发现LC滤波器计算截止频率的公式和LC谐振点的计算公式是一样的?都是这个下图这个公式。

那么还是老样子,电感1H,电容1uF,计算出来截止频率为159.16HZ

结合仿真看一下这个LC滤波器的幅频特性曲线和相频特性曲线,如下图仿真,在159HZ处,也就是截止频率处,也是可以说是谐振频率处,有80db的增益(这个和其他RC滤波器对截止频率的定义的-3db衰减不一样

LC 滤波器滤波的能力比 RC 滤波器更好:

  • LC滤波器具有两个极点,衰减率为 40 dB/十倍频程,而 RC 滤波器只有一个极点,衰减率则为 20 dB/十倍频程
  • 电阻会产生额外的阻抗,这样会导致损耗。电感器的直流阻值通常小于电阻的阻值,并且仅在应考虑的频率下提供所需阻抗。

而且要注意,LC滤波器实际工作时,要考虑到负载RL,且负载不是绝对恒定不变的,RL是时刻在改变的,下面使用仿真软件的器件参数扫描来分析RL对滤波器带来的影响,分别扫描RL=1Ω、200Ω、400Ω、、600Ω、800Ω、1000Ω的几条bode图:

总结:

  • 大负载的情况下,负载才会对LC滤波器的特性有所影响。且负载越大,LC滤波器的特性越接近电感的特性。
  • 负载的变化不会影响LC滤波器高频的幅值和相位变化趋势
  • 负载的变化会影响到LC滤波器谐振频点附近的增益
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