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楼主: gia

一个sallen-key低通滤波器,仿真出来结果严重不对

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 楼主| 发表于 2022-4-28 17:05:55 | 显示全部楼层
闻太师 发表于 2022-4-28 16:23
我放示波器,只是为了在交互式仿真时看一下波形。实际上做交流分析不需要使用虚拟仪器,幅频特性和相频特 ...

我是关心你用的multisim里面的哪个控件仿真的,是AC模拟还是伯德图,是怎么设置的
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发表于 2022-4-28 17:18:14 来自手机 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-28 17:04
楼上的,你只用伯德图仿真,结果也正常?

你的负电源好像还是没有接上去。运放仍然不正常。
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 楼主| 发表于 2022-4-28 17:20:48 | 显示全部楼层
小鬼头 发表于 2022-4-28 17:18
你的负电源好像还是没有接上去。运放仍然不正常。

接上了啊 ,后面那图
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 楼主| 发表于 2022-4-28 17:22:23 | 显示全部楼层
确实没接上,感觉像接上了。感谢了
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发表于 2022-4-28 17:23:07 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-28 17:04
楼上的,你只用伯德图仿真,结果也正常?

不管用哪个,结果都一样

AC Sweep
aa1.png

aa2.png

aa3.png


Bode
bb4.png
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发表于 2022-4-28 17:27:54 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-28 17:20
接上了啊 ,后面那图

你最好重新接一下。你那里看上去是接上了,但很可能没有实际接上。

下面是我随手画的,只改了一下电源电压,其他都是用默认的。一运行就出波特图了:

无标题2.jpg
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 楼主| 发表于 2022-4-28 17:34:49 | 显示全部楼层
确实是自己粗心造成的,感谢上面两位。
另外,我计算出来大概是f是15.9KHz,图上对应-6dB,那看来用公式计算出的f都是-6dB对应的值了,功率才是-3dB来衡量。是吧
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发表于 2022-4-28 18:37:57 来自手机 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-28 17:34
确实是自己粗心造成的,感谢上面两位。
另外,我计算出来大概是f是15.9KHz,图上对应-6dB,那看来用公式计 ...

你14楼确实只犯了粗心的错误,但一楼还犯了一个原理性的错误——主贴里的电路是不能使用单电源供电的,即使运放是单电源运放,具备单电源工作的能力。因为你没有给运放提供单电源工作时所需的偏置
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 楼主| 发表于 2022-4-29 09:07:03 | 显示全部楼层
偏置,电路上哪块?
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 楼主| 发表于 2022-4-29 10:12:36 | 显示全部楼层
我用另外一个常用的单电源运放LM358D试,发现结果不正常,原因难道就是楼上所说的缺偏置?
LM358D.png
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发表于 2022-4-29 10:15:33 来自手机 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-29 09:07
偏置,电路上哪块?

在我回帖之前,没有人能指出你电路中的根本性错误。而这种错误,是很多人容易犯的,原因是没能掌握单电源运放的工作需求,被单电源运放的“单电源”一词所迷惑。我之前多次看到过有人犯这种错误,所以我一眼就看出你电路的问题所在。

就以一楼电路为例,即使你已把运放的负电源引脚连接正确(连接到0V地线),他也是不能正常工作的(对负半周信号不能响应)。

相关问题可以这样进行简单分析:原图中,输入的ac信号是以地线为参考的,负半周时,输入给运放的是负电压信号,比如某个时间点为-0.5V。那么,如果运放是正常工作的话,在这个时间点,他应该也输出-0.5(假设信号频率不高)。但因为用单电源供电,没有负电源,所以,运放(即使是rail to rai的单电源运放)的输出端不能摆动到-0.5V,也就是,不能得到正确的输出信号。以此类推,对负半周信号,这电路都不能作出正确的响应。

要让处于单电源供电的运放,能正常地放大输入的ac信号,就需要为运放提供合适的偏置——让运放的输出端处于某个正电压的静态电位(比如+2.5v),以腾出空间允许运放的输出端向下摆动(以及向上摆动)。

至于如何得到这个偏置,可以有2种方法:

1、信号源串一个2.5V的电压源。

2、用2只电阻分压,得到2.5v的偏置电压,再加到第一只电阻的左侧(可以经过一只电阻后再加)。并电容隔开信号源与第一只电阻的连接,以免信号源把偏置电压“短路”掉。

需要注意的是,加了偏置电压之后,输出信号都是叠加有很强的dc成分的。

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发表于 2022-4-29 10:24:27 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-29 10:12
我用另外一个常用的单电源运放LM358D试,发现结果不正常,原因难道就是楼上所说的缺偏置?

用啥运放都不能工作,所谓单电源运放或者 358 这种“输入可以到(甚至超出)负电源轨”的运放,再牛,输出也没法超过负电源轨啊,它的负电源轨就是 0V,那么,它拿什么输出低于 0V 电压?

你给它输入一个交流,参考点为 0V,意味着它负半周就是 0V 以下!

输入没问题(只要负半轴谷电压不超过输入限制,你输入 -0.5V 估计可以,-100V 总不可以吧),问题是运放怎么输出...

所谓偏置,就好像晶体三极管要把基极用一个电阻上拉到 0.7V 以上(硅 NPN BJT 管),使得输入信号可以通过 PN 结压降形成基极电流一样,那么在上面的问题中,也需要解决运放输出(或和输入)因为达到甚至超过负电源轨的问题,要设法把“负电源轨”和信号的参考点抬高,抬高了,上面的问题也就解决了。

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 楼主| 发表于 2022-4-29 10:30:02 | 显示全部楼层
针对LM358D,如果用AC模拟,能出正常的结果。实际电路,也是需要加偏置吗,但我看大部分LM358或者其他单电源运放,也就很普通的接个正电源即可。也许是运放内部自己配了偏置了吧
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发表于 2022-4-29 10:46:58 | 显示全部楼层
gia 发表于 2022-4-29 10:30
针对LM358D,如果用AC模拟,能出正常的结果。实际电路,也是需要加偏置吗,但我看大部分LM358或者其他单电 ...

1、需要

2、人家输出和输出信号范围高于参考电位就可以,原则上商品运放不自带电压偏置,因为它不知道被应用电路的参考点在哪。

如图,若输入和输出都不超过电源轨,就不需要所谓的额外偏置
无标题mttt.png

3、如果你只是做理论仿真,比如你本帖的低通仿真,不建议使用实际器件模型。

无标题m22.png
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 楼主| 发表于 2022-4-29 11:38:08 | 显示全部楼层
楼上几位说起来都是对的。为了防止出现负电压,我信号源改用直流1V,效果不行;改用脉冲方波,还是不行。是波特图这个控件有很多限制吗
LM358D-方波源.png
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