用Multisim分析二階低通濾波器電路

3.3 特征頻率f0與通頻帶截止頻率fP

4 Multisim分析

4.1 虛擬示波器分析

在Multisim軟件的虛擬儀器欄中選擇虛擬雙蹤示波器，將示波器的A、B端分別連接到電路的輸入端與輸出端(即圖1中的1、3節(jié)點(diǎn))，再點(diǎn)擊仿真按鈕進(jìn)行仿真，得到如下波形。

圖2為輸入信號頻率為1 kHz，幅度為1 mV時(shí)二階低通濾波器電路的輸入輸出情況。圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為電壓幅度。我們選擇示波器掃描頻率為1 ms／div?？v軸每格均代表1 mV，輸出方式為Y／T方式。幅度大的為輸入信號，幅度小的為輸出信號。

很顯然，輸出信號的頻率與輸入信號一致，說明二階低通濾波器電路不會(huì)改變信號頻率。從圖2還可以看出，在輸入信號頻率較大(如1 kHz)時(shí)輸出信號的幅度明顯小于輸入信號的幅度。而低頻情況下的理論計(jì)算結(jié)果AUP=2；即在低頻情況下輸出信號的幅度應(yīng)為輸人信號的兩倍。很顯然，輸入信號頻率較大時(shí)電路的放大作用已經(jīng)不理想。

調(diào)節(jié)輸入頻率，使之分別為800 Hz，600 Hz，400 Hz，300 Hz，200 Hz，150 Hz，1 Hz。由虛擬示波器得到輸入頻率為1 Hz時(shí)的輸出電壓Uo1=2 mV，即AUP=2，與理論計(jì)算值相吻合。而輸入頻率為150 Hz時(shí)Uo2=1.5 mV。此時(shí)Uo2最接近截止時(shí)的輸出電壓UP=0.707Uo1=1.414 mV。這說明截止頻率fP接近150 Hz。

我們發(fā)現(xiàn)，僅通過虛擬示波器分析，既很難得出fP的準(zhǔn)確值，也不能直觀看出輸入信號的頻率對電路放大性能的影響，于是用Multisim中的交流分析來精確觀察電路的輸入輸出特性。