Ho cercato di capire Bode Phase Plot
del filtro passa-alto RC .
Lo so da la mia ingegneria che la tensione è in ritardo rispetto alla corrente che passa attraverso il condensatore. Quindi, presumo che la corrente attraverso il condensatore sarà in fase con la forma donda della tensione di ingresso e che la stessa corrente passerà attraverso il resistore. Quindi, la tensione di uscita dovrebbe essere in fase con la forma donda di ingresso.
Qualcuno può spiegarmi il diagramma di fase di Bode del filtro quando la frequenza viene spostata da zero alla frequenza di taglio tramite lanalisi nel dominio del tempo?
Risposta
Nota che la corrente è in realtà comune sia a C che a R, non proprio come mostrato nello schema.
Se confronti il tensione di ingresso (Vin) con la tensione di uscita (Vout), lampiezza di ingresso è sempre> = ampiezza di uscita. Alle basse frequenze, loutput è molto più piccolo dellinput.
E alle basse frequenze, la fase di Vout precede la fase di Vin:
Ad alta frequenza, ben nella banda passante, lampiezza di Vout è quasi uguale allampiezza di Vin e la fase di Vout si avvicina a quella di Vin:
Commenti
- Posso capirlo. Ma se solo un condensatore è collegato attraverso la sorgente di tensione, la corrente e la tensione saranno sfasate di 90 gradi. Se un condensatore e un resistore sono collegati in serie e la fase del circuito cambia gradualmente di 90 gradi, significa che la corrente attraverso il condensatore cambia la fase quando la frequenza viene spostata. Non sono in grado di capire come la corrente attraverso il condensatore cambi la fase ' poiché dovrebbe essere sempre sfasata di 90.
- @abhiarora Sembra che dovresti acquisire familiarità con i diagrammi vettoriali. Le regole di Kirchhoff ' devono essere estese a uno spazio bidimensionale invece dello spazio monodimensionale consentito per i circuiti solo resistori. (vedi modifica). Ricorda che la sorgente di tensione (Vin) deve fornire qualsiasi corrente richiesta dal suo carico. Questa corrente può avere qualsiasi fase rispetto alla sua tensione ben controllata. Il grafico della " fase " si applica allangolo di " i " wrt " Vin ".
- Capisco i diagrammi vettoriali. Ma mi sto confondendo perché ho letto che la corrente e la tensione attraverso il condensatore saranno a 90 gradi di distanza, indipendentemente dalla frequenza della sorgente. Ma quando aggiungiamo il resistore, non riesco a capire perché ' non è vero.
- @abhiarora Notate che il vettore Vr È 90 gradi da Vc – a qualsiasi frequenza. Potrebbe essere utile spostare il punto di massa allincrocio di C & R (rendendo Vin una sorgente fluttuante). Lattuale comune a R & C forza Vr e Vc ad assumere la forma mostrata nel diagramma vettoriale rosso. La grandezza attuale è proporzionale a Vr.
Risposta
So che dalla mia ingegneria quella tensione è in ritardo rispetto alla corrente che passa attraverso il condensatore. Quindi, presumo che la corrente attraverso il condensatore sarà in fase con la forma donda della tensione di ingresso
Non mi è chiaro come sei passato dalla prima frase a il secondo qui.
Se la tensione è in ritardo rispetto alla corrente, allora la corrente è in testa alla tensione. In ogni caso sono sfasati di 90 gradi tra loro, quindi supporre che siano in fase non è ciò che dovresti farlo.
Solo alle alte frequenze, dove il condensatore ha un effetto minimo sul circuito, la corrente diventerà quasi in fase con la tensione di ingresso (che viene applicata attraverso la combinazione RC, non solo attraverso il condensatore). E questo è esattamente ciò che mostra il diagramma di Bode.
Commenti
- Posso capirlo. Ma se è collegato solo un condensatore attraverso la sorgente di tensione, la corrente e la tensione saranno sfasate di 90 gradi.Se un condensatore e un resistore sono collegati in serie e la fase del circuito cambia gradualmente di 90 gradi, allora significa che la corrente attraverso il condensatore cambia la fase quando la frequenza viene spostata. Non sono in grado di capire come la corrente attraverso il condensatore cambi la fase ' poiché dovrebbe essere sempre sfasata di 90.
- @abhiarora Puoi ' solo dire " il voltaggio ". Devi essere specifico su quale voltaggio. La tensione ai capi del condensatore è sfasata di 90 gradi con la corrente che attraversa il condensatore a qualsiasi frequenza. La tensione ai capi della combinazione RC non è la stessa della tensione ai capi del condensatore a tutte le frequenze. La tensione attraverso la combinazione RC non è sfasata di 90 gradi con la corrente attraverso la combinazione RC a tutte le frequenze.
- E il tuo \ $ V_ {out} \ $ è il tensione attraverso il resistore , non la tensione attraverso il condensatore o la tensione attraverso la combinazione .