多级LC滤波器级联问题
····首先參考森榮二《LC濾波器設(shè)計(jì)與制作》的第二章節(jié)最后例題,我們要對一個(gè)400hz,±0.5V的方波信號進(jìn)行濾除3、5、7次諧波,得到400hz的正弦波。
····利用m推演型LC濾波器,分別設(shè)計(jì)3個(gè)低通濾波器,其陷波頻率分別設(shè)置到1200hz、2000hz,2800hz,特性阻抗設(shè)置為50Ω。電路參數(shù)如下:
圖1
AC分析三個(gè)電路結(jié)果如下圖2所示,限波點(diǎn)位置是符合要求的(紫色有點(diǎn)看不清)。
圖2
接下來是將這3級電路合并成一個(gè)電路,完成同時(shí)濾除3、5、7次諧波。那么按照一般理解,直接前后級聯(lián)起來即可(每級二端口網(wǎng)絡(luò)之間的阻抗匹配,整個(gè)級聯(lián)電路的增益為各級的積),如下圖3所示:
圖3
對其進(jìn)行AC分析,其中綠色為級聯(lián)后幅頻響應(yīng),另3個(gè)為分立:
圖4
這是符合認(rèn)知的,也是符合要求的。
但是,《LC濾波器設(shè)計(jì)與制作》中的參考設(shè)計(jì)采用的級聯(lián)方式則是一種圖4所示的(改變了電感位置L21 = L14 +L15串聯(lián)):
圖5
合并L2和L19后即有圖5:
圖6
該電路,《LC濾波器設(shè)計(jì)與制作》書中的ac響應(yīng)曲線如下圖6:
圖7 書中的響應(yīng)
但是實(shí)際在pspice下響應(yīng)卻是如圖7,3次限波點(diǎn)消失:
圖8 pspice下的ac分析
····由于缺乏對LC濾波網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的認(rèn)知,存在如下疑問:
····無論是從一般認(rèn)知還是pspice仿真結(jié)果來看,都不應(yīng)該把電感位置進(jìn)行改變,但是參考書就改變了,還得出了理想的響應(yīng)曲線(圖7),但與pspice不符(圖8)。所以它為什么要變一下,意義在哪?我該相信仿真結(jié)果,還是相信參考書的?
····結(jié)論:目前傾向于認(rèn)為,書中只對了單級電路設(shè)計(jì)部分(與仿真相符合),后面級聯(lián)還是應(yīng)該以仿真為準(zhǔn)(即參考書有問題),但是書中換一下電感順序的深意不得而知。20211202
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的多级LC滤波器级联问题的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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