Ich habe versucht, Bode Phase Plot des RC-Hochpassfilters zu verstehen .
Das weiß ich von Meine Technik, dass die Spannung hinter dem Strom zurückbleibt, der durch den Kondensator fließt. Ich gehe also davon aus, dass der Strom durch den Kondensator mit der Eingangsspannungswellenform in Phase ist und derselbe Strom durch den Widerstand fließt. Die Ausgangsspannung sollte also mit der Eingangswellenform in Phase sein.
Kann mir jemand das Bode-Phasendiagramm des Filters erklären, wenn die Frequenz über eine Zeitbereichsanalyse von Null auf die Grenzfrequenz gewobbelt wird?
Antwort
Beachten Sie, dass der Strom sowohl für C als auch für R gleich ist, nicht wirklich wie im Schaltplan gezeigt.
Wenn Sie das vergleichen Eingangsspannung (Vin) mit der Ausgangsspannung (Vout), die Eingangsamplitude ist immer> = Ausgangsamplitude. Bei niedrigen Frequenzen ist der Ausgang viel kleiner als der Eingang.
Und bei niedrigen Frequenzen führt die Phase von Vout zur Phase von Vin:
Bei einer hohen Frequenz weit im Durchlassbereich ist die Vout-Amplitude nahezu gleich der Vin-Amplitude, und die Phase von Vout nähert sich der von Vin:
Kommentare
- Das kann ich verstehen. Wenn jedoch nur ein Kondensator an die Spannungsquelle angeschlossen ist, sind Strom und Spannung um 90 Grad phasenverschoben. Wenn ein Kondensator und ein Widerstand in Reihe geschaltet sind und sich die Phase der Schaltung allmählich um 90 Grad ändert, bedeutet dies, dass der Strom durch den Kondensator die Phase ändert, wenn die Frequenz gewobbelt wird. Ich kann nicht verstehen, wie der Strom durch den Kondensator die Phase ' ändert, da er immer um 90 phasenverschoben sein sollte.
- @abhiarora Scheint das Sie sollten sich mit Vektordiagrammen vertraut machen. Die Regeln von Kirchhoff ' müssen auf einen zweidimensionalen Raum erweitert werden, anstatt auf einen eindimensionalen Raum, der nur für Widerstandsschaltungen zulässig ist. (siehe bearbeiten). Denken Sie daran, dass die Spannungsquelle (Vin) jeden Strom liefern muss, der von ihrer Last benötigt wird. Dieser Strom kann jede Phase in Bezug auf seine gut gesteuerte Spannung haben. Ihr Diagramm der Phase " " gilt für den Winkel von " i " wrt " Vin ".
- Ich verstehe die Vektordiagramme. Aber ich bin verwirrt, weil ich gelesen habe, dass Strom und Spannung durch den Kondensator 90 Grad voneinander entfernt sind, unabhängig von der Frequenz der Quelle. Aber wenn wir den Widerstand hinzufügen, kann ich nicht verstehen, warum dies nicht ' gilt.
- @abhiarora Beachten Sie, dass der Vektor Vr 90 ist Grad von Vc – bei jeder Frequenz. Es kann hilfreich sein, den Erdungspunkt an die Verbindungsstelle von C & R zu verschieben (wodurch Vin zu einer schwebenden Quelle wird). Der Strom, der R & C gemeinsam ist, zwingt Vr und Vc, die im roten Vektordiagramm gezeigte Form anzunehmen. Die aktuelle Größe ist proportional zu Vr.
Antwort
Ich weiß aus meiner Technik, dass die Spannung hinter dem Strom zurückbleibt, der durch den Kondensator fließt. Ich gehe also davon aus, dass der Strom durch den Kondensator mit der Eingangsspannungswellenform in Phase ist.
Ich bin mir nicht sicher, wie Sie vom ersten Satz zu gegangen sind die zweite hier.
Wenn die Spannung hinter dem Strom zurückbleibt, führt der Strom die Spannung an. In jedem Fall sind sie um 90 Grad zueinander phasenverschoben. Die Annahme, dass sie in Phase sind, ist also nicht das, was Sie sollten dies tun.
Nur bei hohen Frequenzen, bei denen der Kondensator nur einen geringen Einfluss auf die Schaltung hat, wird der Strom nahezu in Phase mit der Eingangsspannung (die nicht nur über die RC-Kombination angelegt wird) in Phase gebracht über den Kondensator). Und genau das zeigt Ihr Bode-Diagramm.
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- Ich kann das verstehen. Aber wenn nur ein Kondensator angeschlossen ist Über die Spannungsquelle sind Strom und Spannung um 90 Grad phasenverschoben. Wenn ein Kondensator und ein Widerstand in Reihe geschaltet sind und sich die Phase der Schaltung allmählich um 90 Grad ändert, dann ist dies der Fall bedeutet, dass der Strom durch den Kondensator die Phase ändert, wenn die Frequenz gewobbelt wird. Ich kann nicht verstehen, wie der Strom durch den Kondensator die Phase ' ändert, da er immer um 90 phasenverschoben sein sollte.
- @abhiarora Sie können ' nicht nur " die Spannung ". Sie müssen genau angeben, welche Spannung vorhanden ist. Die Spannung über dem Kondensator ist um 90 Grad phasenverschoben zum Strom durch den Kondensator bei jeder Frequenz. Die Spannung über der RC-Kombination ist nicht die gleiche wie die Spannung über dem Kondensator bei allen Frequenzen. Die Spannung über der RC-Kombination ist bei allen Frequenzen nicht um 90 Grad phasenverschoben zum Strom durch die RC-Kombination.
- Und Ihr \ $ V_ {out} \ $ ist der Spannung über dem Widerstand , nicht die Spannung über dem Kondensator oder die Spannung über der Kombination .