一、高通电路
1.1传输特性
A
u
A_u
Au =
R
R
+
1
j
ω
C
\frac{R}{R + \frac {1} { j \omega C}}
R+jωC1R
(补充知识:j是复数域中的一个旋转因子)
详细求解思路:
求解
A
u
A_u
Au就是要求输入与输出的关系。
所以 A u A_u Au = U ˙ o U ˙ i \frac{\dot{U}_o} {\dot{U}_i} U˙iU˙o = I ˙ R I ˙ ( − j X C + R ) \frac {\dot{I} R} {\dot{I}(-j X_{_C}+R)} I˙(−jXC+R)I˙R = R − j X C + R \frac {R} {-j X_{_C}+R} −jXC+RR = R − j 1 ω C + R \frac{R} {-j \frac{1}{\omega{C}}+R} −jωC1+RR = R R + 1 j ω C \frac{R}{R + \frac {1} { j \omega C}} R+jωC1R
(因为电容的电压滞后电阻的电压90°,所以是-j; I ˙ \dot{I} I˙是流过电容和电阻的电流)
(电容容抗的公式为
X
C
X_C
XC =
1
2
π
f
C
\frac{1}{2\pi fC}
2πfC1 =
1
ω
C
\frac{1}{\omega C}
ωC1, 其中
ω
\omega
ω =
2
π
f
2\pi f
2πf)
1.2 幅频响应(放大倍数和频率之间的关系)
|
A
u
A_u
Au| =
F
(
f
)
F(f)
F(f),
A
u
A_u
Au =
1
1
+
1
j
ω
R
C
\frac{1}{1+\frac{1}{j \omega RC}}
1+jωRC11
1.3下限截止频率: f L f_{_L} fL(补充知识:下限截止频率:衰减到最大值的 1 2 \frac{1}{\sqrt{2}} 21)
ω
L
R
C
\omega_{_L} RC
ωLRC = 1
⇒
\Rightarrow
⇒
ω
L
\omega_{_L}
ωL =
1
R
C
\frac{1}{RC}
RC1
⇒
\Rightarrow
⇒
2
π
f
L
2\pi f_{_L}
2πfL =
1
R
C
\frac{1}{RC}
RC1
⇒
\Rightarrow
⇒
f
L
f_{_L}
fL =
1
2
π
R
C
\frac{1}{2\pi RC}
2πRC1
所以得到标准形式:
A
u
A_u
Au =
1
1
+
1
j
ω
R
C
\frac{1}{1+\frac{1}{j\omega RC}}
1+jωRC11 =
j
f
f
L
1
+
j
f
f
L
\frac{j\frac{f}{f_{_L}}}{1+j\frac{f}{f_{_L}}}
1+jfLfjfLf
二、低通电路
2.1传输特性
A
u
A_{_u}
Au =
1
1
+
j
ω
R
C
\frac{1}{1+j \omega RC}
1+jωRC1
2.2 上限截止频率: f H f_{_H} fH
A
u
A_u
Au =
1
1
+
f
f
H
\frac{1}{1+\frac{f}{f_{_H}}}
1+fHf1
(推导公式,如上面高通电路一样推导)
三、总结
耦合电容引起的电路是高通电路
级间电容引起的电路是低通电路
参考资料
文章图片来自上海交通大学的郑益慧主讲的模电视频 https://www.bilibili.com/video/BV1Gt411b7Zq?p=23&vd_source=ed724b4f3ba41f99fa4b9e7a0a62dada