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老子不怕您



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5come5帮你背单词 [ absent /'æbsənt, əb'sent/ a. 缺席的;缺乏的,不在意的,茫然的 ]


欢迎来分析一下这个电路的频率响应

这是在下在一本书<Microcomputer Interfacing>的一章“Active Filter Circuits”中看到的一个电路,由于对Protel不熟,先用画笔画了一个简图。

[attachment=827338]

这个电路的作用被描述为:
The all-pass phase-shifter(APPS) is a special category of filter in which all frequencies(with ability of the operation ampilifier) are passed but are shifted in pahse a specified amout.

继而,书中给出了电路的的频率响应:
The gain response of this circuit is
  Av = (1 - 2*pi*f*R1*C1) / (1 + 2*pi*f*R1*C1)
and the amount of the phase shift is
  (change of phi) = -2arctan(2*pi*f*R1*C1)


我不清楚这些结论的由来,所以用
运算放大器的简单分析方法 和 电路分析中频域分析方法
求了一下该电路的频率响应,但是总是推导不正确。

现与大家一起探讨一下,
这个电路的频率响应该如何求取?
书中的结论是怎么来的(或者,正确吗)?



[ 此贴被老子不怕您在2006-12-16 23:52重新编辑 ]
顶端 Posted: 2006-12-16 23:46 | [楼 主]
tttlan



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5come5帮你背单词 [ recovery /ri'kΛvəri/ n. 恢复,痊愈,收回,复得 ]


你小子又在学啥子?
顶端 Posted: 2006-12-16 23:57 | [1 楼]
老子不怕您



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Quote:
引用第1楼tttlan于2006-12-16 23:57发表的:
你小子又在学啥子?

呵呵,蝈蝈表水我帖子哈。
顶端 Posted: 2006-12-17 00:02 | [2 楼]
yuanzhu



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5come5帮你背单词 [ recreation /rekri'eiən/ n. 娱乐,消遣 ]


V=[(1/jwc)/(R1+1/jwc)]Vin
根据运算放大器的计算,输入和输出有如下关系:Vin
(Vin –V)/R=-(Vout - V)/R
将V代入上面式子:
VOUT = Vin(1-jRwc)/(1+jRwc)
接下来w和f的关系带进去就可以得到AV了。
下面计算相位也可以了
远程图片:未命名.jpg
顶端 Posted: 2006-12-17 10:20 | [3 楼]
老子不怕您



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5come5帮你背单词 [ cue /kju:/ n. 提示,暗示 ]


Quote:
引用第3楼yuanzhu于2006-12-17 10:20发表的:
V=[(1/jwc)/(R1+1/jwc)]Vin
根据运算放大器的计算,输入和输出有如下关系:Vin
(Vin –V)/R=-(Vout - V)/R
将V代入上面式子:
VOUT = Vin(1-jRwc)/(1+jRwc)
.......

谢谢蝈蝈!
今天认真推导了一遍,正是此解。

原来书中的
Av = (1- R1C1w) /(1 + R1C1w) 没有j,这是一个错误。
(1-jRwc)/(1+jRwc)的模值才是1。
而且
相角也不正确,实际上复数Av可以写做
Av = [1/(1 + w^2 * C1^2 * R1^2)] * (1 - w^2 * C1^2 * R1^2 - 2 j R1C1w) = 1*e^(j*phi)
phi = arctan[ -2R1C1w / (1 - w^2 * C1^2 * R1^2) ]


[ 此贴被老子不怕您在2006-12-18 15:43重新编辑 ]
顶端 Posted: 2006-12-17 10:26 | [4 楼]
dcg1985362



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这个电路是用来做什么的?
顶端 Posted: 2006-12-18 13:21 | [5 楼]
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Quote:
引用第5楼dcg1985362于2006-12-18 13:21发表的:
这个电路是用来做什么的?

其名称叫:全通移相滤波器。
实际上叫:全通移相器 更为贴切。

在频率域中考察(输入输出信号Vin(t) Vo(t)变换到频率域后,即为Vin(jw) Vo(jw)):
Vo(jw) == Vin(jw) * e^(j*phi)
它对可以让输入信号的所有频率分量通过,对所有频率成分的增益值均是1。
但是它可改变输入信号的相位,对输入信号的不同频率分量有不同程度(与频率和系统传递函数有关)的移动(输出相位 = 输入相位 + phi)。

在时间域中用一个简单的例子考察:
假设输入电压为正弦型:
Vin(t) = sin(2000*2pi*t)
电路输出为:
Vo(t) = 1*sin(2000*2pi*t + x) x 就是电路对输入信号相位的改变量。
这里,因为sin(2000*2pi*t)频率成分单一,所以x是一个常数。
从波形上看,应当是输出是输入整体移动了一段相位。

至于频率成分很多的信号(比如方波)作为输入,输出波形是什么样子的,可以通过信号与系统的方法来理论推演或者整一个示波器看看。
顶端 Posted: 2006-12-18 15:40 | [6 楼]
lirun





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上楼: 方波显然要畸变,而且很严重
顶端 Posted: 2006-12-23 18:51 | [7 楼]
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Quote:
引用第7楼lirun于2006-12-23 18:51发表的:
上楼: 方波显然要畸变,而且很严重

仅仅是因为这个系统的相位特性是频率的函数吗?还是其他电路方面的原因?愿闻其详。


[ 此贴被老子不怕您在2006-12-29 15:08重新编辑 ]
顶端 Posted: 2006-12-29 15:01 | [8 楼]
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