Snažil jsem se porozumět Bode Phase Plot RC High Pass filtru .
Vím, že od moje inženýrství, že napětí zaostává za proudem procházejícím kondenzátorem. Takže předpokládám, že proud přes kondenzátor bude ve fázi s průběhem vstupního napětí a ten stejný proud bude procházet odporem. Výstupní napětí by tedy mělo být fázové se vstupním průběhem.
Může mi někdo vysvětlit Bodeho fázový diagram filtru, když je frekvence přesouvána z nulové na mezní frekvenci pomocí analýzy časové domény?
odpověď
Všimněte si, že aktuální je ve skutečnosti společný pro C i R, ne ve skutečnosti, jak je znázorněno ve schématu.
Pokud porovnáte vstupní napětí (Vin) s výstupním napětím (Vout), vstupní amplituda je vždy> = výstupní amplituda. Při nízkých frekvencích je výstup mnohem menší než vstup.
A při nízkých frekvencích vede fáze Vout fáze Vin:
Při vysoké frekvenci, hluboko do propustného pásma, je amplituda Vout téměř stejná jako amplituda Vin a fáze Vout se blíží fázi Vin:
Komentáře
- Rozumím tomu. Pokud je však přes zdroj napětí připojen pouze kondenzátor, pak proud a napětí budou mimo fázi o 90 stupňů. Pokud jsou kondenzátor a rezistor zapojeny do série a fáze obvodu se postupně mění o 90 stupňů, znamená to, že proud procházející kondenzátorem mění fázi při zametání frekvence. Nejsem schopen pochopit, jak proud kondenzátorem mění jeho ' s fázi, protože do 90 by měla být vždy mimo fázi.
- @abhiarora Zdá se, že měli byste se seznámit s vektorovými diagramy. Pravidla Kirchhoff ' musí být rozšířena na dvourozměrný prostor namísto jednorozměrného prostoru povoleného pro obvody pouze s rezistorem. (viz úprava). Nezapomeňte, že zdroj napětí (Vin) musí dodávat jakýkoli proud požadovaný jeho zátěží. Tento proud může mít jakoukoli fázi s ohledem na jeho dobře řízené napětí. Váš graf " fáze " se vztahuje na úhel " i " wrt " Vin ".
- rozumím vektorovým diagramům. Ale začínám být zmatený, protože jsem četl proud a napětí přes kondenzátor, které budou od sebe vzdálené 90 stupňů bez ohledu na to, jaká je frekvence zdroje. Ale když přidáme odpor, nejsem schopen pochopit, proč to ' neplatí.
- @abhiarora Všimněte si, že vektor Vr IS 90 stupně od Vc – na jakékoli frekvenci. Mohlo by to pomoci přesunout zemnící bod na křižovatku C & R (čímž se Vin stane plovoucím zdrojem). Proud společný pro R & C nutí Vr a Vc mít podobu zobrazenou v červeném vektorovém diagramu. Aktuální velikost je úměrná Vr.
Odpověď
Vím, že z mého inženýrství toto napětí zaostává za proudem procházejícím kondenzátorem. Takže předpokládám, že proud procházející kondenzátorem bude fázový s průběhem vstupního napětí.
Není mi jasné, jak jste přešli od první věty k druhý zde.
Pokud napětí zaostává za proudem, vede jej proud. V každém případě jsou navzájem 90 stupňů od fáze, takže za předpokladu, že jsou ve fázi, není to, co měli byste to udělat.
Pouze na vysokých frekvencích, kde má kondenzátor na obvod velmi malý vliv, bude proud téměř téměř ve fázi se vstupním napětím (které se aplikuje napříč kombinací RC, nejen přes kondenzátor). A to je přesně to, co ukazuje váš Bodeův graf.
Komentáře
- Tomu rozumím. Pokud je však připojen pouze kondenzátor napříč napěťovým zdrojem, pak proud a napětí budou mimo fázi o 90 stupňů. Pokud jsou kondenzátor a odpor zapojeny do série a fáze obvodu se postupně změní o 90 stupňů, pak to znamená, že proud procházející kondenzátorem mění fázi při zametání frekvence. Nejsem schopen pochopit, jak proud přes kondenzátor mění jeho ' s fázi, protože by měla být vždy o 90 mimo fázi.
- @abhiarora Nemůžete ' jednoduše říct " napětí ". Musíte přesně určit, jaké napětí. Napětí přes kondenzátor je 90 stupňů mimo fázi s proudem přes kondenzátor při jakékoli frekvenci. Napětí napříč kombinací RC není stejné jako napětí napříč kondenzátorem na všech frekvencích. Napětí napříč kombinací RC není 90 stupňů mimo fázi s proudem přes kombinaci RC na všech frekvencích.
- A váš \ $ V_ {out} \ $ je napětí přes rezistor , nikoli napětí přes kondenzátor nebo napětí přes kombinaci .