① 正弦波通過低通濾波器頂部失真是什麼原因
正弦波通過低通濾波器頂部失真原因:
隨著頻率升高,波形出現平頂,大多是電感中的高頻磁芯被過度磁化,出現了磁飽和,此時,經過電感的輸出信號就不再線性地跟隨輸入信號而變化了,所以出現平頂。
在波形移動的時候需要注意振幅A變大,波形在y軸上最大與最小值的差值變大;振幅A變小,則相反;角速度ω變大,則波形在X軸上收縮(波形變緊密);角速度ω變小,則波形在X軸上延展(波形變稀疏)。
(1)正弦波經過濾波器擴展閱讀:
如果給出的是y=Asin(ωx+φ),則想移動波形向左或者向右,那麼應該是先化為這個形式的式子y=Asin[ω(x+φ/ω)],如果想向右移動m弧度,就變為y=Asin[ω(x+φ/ω-m)]。
反之,向左移動的話變為y=Asin[ω(x+φ/ω+m)],記住在給自變數加或者是減m才達到移動波形的目的。
② 正弦波經過有源帶通濾波器以後變成了三角波,怎麼回事,該怎麼消除
可能是這樣的,1、你使用的運放壓擺率不夠;2、你信號的增益或者說輸入幅值與頻率乘積比較大,運放頻響的增益積不夠,導致輸出飽和,比如LM324的增益積是1M,那麼輸入信號的單位增益積最多可以是100K。
③ 正弦波經過有源低通濾波器後,波形幅度變大,什麼原因
運放的增益電阻兩端並聯的電容值過大,一般運放要求電容小於4.7nF,不改變截止頻率的話,你可以增大電阻,減小電容。
④ 正弦波通過低通濾波器輸出什麼
如果是射頻的通過低通幾乎無啥輸出了,所以應該有頻率范圍才對。
⑤ 一個正弦信號經過低通濾波器,已知衰減量-10db,怎麼計算衰減後的幅度值
示波器 示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象,便於人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。
一、示波器的工作原理
(一)示波器的組成普通示波器有五個基本組成部分:顯示電路、垂直(Y軸)放大電路、水平(X軸)放大電路、掃描與同步電路、電源供給電路。普通示波器的原理功能方框圖如圖5-1所示。
1.顯示電路
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。示波管的基本原理圖如圖5-2所示。由圖可見,示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個部分組成。
(1)電子槍
電子槍用於產生並形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2組成。除燈絲外,其餘電極的結構都為金屬圓筒,且它們的軸心都保持在同一軸線上。陰極被加熱後,可沿軸向發射電子;控制極相對陰極來說是負電位,改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目,也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度,又不降低對電子束偏轉的靈敏度,現代示波管中,在偏轉系統和熒光屏之間還加上一個後加速電極A3。
(2)偏轉系統
示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式,它由兩對相互垂直的平行金屬板組成,分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時,如果偏轉板上沒有加電壓,偏轉板之間無電場,離開第二陽極後進入偏轉系統的電子將沿軸向運動,射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓,偏轉板之間則有電場,進入偏轉系統的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。
如圖5-3所示。如果兩塊偏轉板互相平行,並且它們的電位差等於零,那麼通過偏轉板空間的,具有速度υ的電子束就會沿著原方向(設為軸線方向)運動,並打在熒光屏的坐標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恆定的電位差,則偏轉板間就形成一個電場,這個電場與電子的運動方向相垂直,於是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。這樣,在兩偏轉板之間的空間,電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最後,電子降落在熒光屏上的A點,這個A點距離熒光屏原點(0)有一段距離,這段距離稱為偏轉量,用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理,在水平偏轉板上加有直流電壓時,也發生類似情況,只是光點在水平方向上偏轉。
(3)熒光屏
熒光屏位於示波管的終端,它的作用是將偏轉後的電子束顯示出來,以便觀察。在示波器的熒光屏內壁塗有一層發光物質,因而,熒光屏上受到高速電子沖擊的地點就顯現出熒光。此時光點的亮度決定於電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時,電子束中電子的數目將隨之改變,光點亮度也就改變。在使用示波器時,不宜讓很亮的光點固定出現在示波管熒光屏一個位置上,否則該點熒光物質將因長期受電子沖擊而燒壞,從而失去發光能力。
塗有不同熒光物質的熒光屏,在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間,通常供觀察一般信號波形用的是發綠光的,屬中余輝示波管,供觀察非周期性及低頻信號用的是發橙黃色光的,屬長余輝示波管;供照相用的示波器中,一般都採用發藍色的短余輝示波管。
2.垂直(Y軸)放大電路
由於示波管的偏轉靈敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V(約12V電壓產生1cm的偏轉量),所以一般的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉板上,以得到垂直方向的適當大小的圖形。
3.水平(X軸)放大電路
由於示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉板的電壓(鋸齒波電壓或其它電壓)也要先經過水平放大電路的放大以後,再加到示波管的水平偏轉板上,以得到水平方向適當大小的圖形。
4.掃描與同步電路
掃描電路產生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移,即形成時間基線。這樣,才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現在熒光屏上。
5.電源供給電路
電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。
由示波器的原理功能方框圖可見,被測信號電壓加到示波器的Y軸輸入端,經垂直放大電路加於示波管的垂直偏轉板。示波管的水平偏轉電壓,雖然多數情況都採用鋸齒電壓(用於觀察波形時),但有時也採用其它的外加電壓(用於測量頻率、相位差等時),因此在水平放大電路輸入端有一個水平信號選擇開關,以便按照需要選用示波器內部的鋸齒波電壓,或選用外加在X軸輸入端上的其它電壓來作為水平偏轉電壓。
此外,為了使熒光屏上顯示的圖形保持穩定,要求鋸齒波電壓信號的頻率和被測信號的頻率保持同步。這樣,不僅要求鋸齒波電壓的頻率能連續調節,而且在產生鋸齒波的電路上還要輸入一個同步信號。這樣,對於只能產生連續掃描(即產生周而復始、連續不斷的鋸齒波)一種狀態的簡易示波器(如國產SB10型等示波器)而言,需要在其掃描電路上輸入一個與被觀察信號頻率相關的同步信號,以牽制鋸齒波的振盪頻率。對於具有等待掃描功能(即平時不產生鋸齒波,當被測信號來到時才產生一個鋸齒波,進行一次掃描)功能的示波器(如國產ST-16型示波器、SR-8型雙蹤示波器等而言,需要在其掃描電路上輸入一個與被測信號相關的觸發信號,使掃描過程與被測信號密切配合。為了適應各種需要,同步(或觸發)信號可通過同步或觸發信號選擇開關來選擇,通常來源有3個:①從垂直放大電路引來被測信號作為同步(或觸發)信號,此信號稱為「內同步」(或「內觸發」)信號;②引入某種相關的外加信號為同步(或觸發)信號,此信號稱為「外同步」(或「外觸發」)信號,該信號加在外同步(或外觸發)輸入端;③有些示波器的同步信號選擇開關還有一檔「電源同步」,是由220V,50Hz電源電壓,通過變壓器次級降壓後作為同步信號。
(二)波形顯示的基本原理
由示波管的原理可知,一個直流電壓加到一對偏轉板上時,將使光點在熒光屏上產生一個固定位移,該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個直流電壓同時加到垂直和水平兩對偏轉板上,則熒光屏上的光點位置就由兩個方向的位移所共同決定。
圖5-4交流電壓與光點位移
如果將一個正弦交流電壓加到一對偏轉板上時,光點在熒光屏上將隨電壓的變化而移動。參見圖5-4可知,當垂直偏轉板上加一個正弦交流電壓時,在時間t=0的瞬間,電壓為Vo(零值),熒光屏上的光點位置在坐標原點0上,在時間t=1的瞬間,電壓為V1(正值),熒光屏上光點在坐標原點0點上方的1上,位移的大小正比於電壓V1;在時間t=2的瞬間,電壓為V2(最大正值),熒光屏上的光點在坐標原點0點上方的2點上,位移的距離正比於電壓V2;以此類推,在時間t=3,t=4,…,t=8的各個瞬間,熒光屏上光點位置分別為3,4,…,8點。在交流電壓的第二個周期、第三個周期……都將重復第一個周期的情況。如果此時加在垂直偏轉
⑥ 由波形電路產生的正弦波經過濾波電路為什麼波形都沒了,而用函數發生器就可以進過此濾波電路濾波
應該是兩方面的原因:
第一:函數發生器功率較大,信號衰減較小。而自製波形電路的功率較小,有一定干擾後信號就發生了畸變。
第二:濾波電路的濾波特性與濾波器件相關,例如LC濾波電路中,電感電容的取值不同直接導致濾除的波形中頻率成分的不同。當濾波電路的設計頻率與電路主要波形的頻率吻合時,電路波形就通過了濾波電路被濾去,測量端的波形就會消失
⑦ 50khz的正弦波經過濾波器後產生了毛刺,於是我再加了一個低通想濾除毛刺,結果毛刺是濾除了,幅值如何修正
「經過濾波器後產生了毛刺」,多因為你的元件或連線存在寄生參數,而低通如果是線性的話,也不至影響通帶內的信號比例關系。(因為不知你的「上下波動」是指什麼,這里僅根據你試圖「幅值修正」來理解成線性失真。)
你這樣步步招架的解決方法是否不妥?正常情況應當是從源頭解決才對。
⑧ 頻率高於截止頻率的正弦波經過低通濾波器,會失真嗎
低通濾波器具有選頻特性,但屬於線性電路,對於單一頻率的正弦波,頻率僅僅是決定電路的增益。即不同頻率的正弦波,經過低通濾波器,衰減程度不同。但是,輸出還是正弦波,不算失真。
對於包含多種頻率分量的波形,如方波、三角波等。由於不同的頻率分量經過低通濾波器,其衰減程度不同,輸出相當於是這些不同程度衰減的正弦波的重新組合,輸出失真!
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率後的電源信號。
⑨ 正弦波濾波器的正弦波濾波器的功能
正弦波濾波器的作用是將變頻輸出的PWM波轉換成正弦波。在電機電壓為50Hz時,使用正弦波濾波器其畸變系數約為5% (部分品牌的變頻器應用後,畸變率會大於此數據)。
其主要的功能包括兩個方面:1、調整變頻器輸出的波形。變頻器輸出的波形為PWM波,是介於方波和正弦波之間的波形,加上正弦波濾波器之後,會把PWM波改造成比較像正弦波的波形;2、實現變頻器的遠距離傳輸。一般情況下,國產的變頻器與負載的距離,超過50米,就必須要加電抗器,如果對變頻器輸出波形有要求的話,就要加正弦波濾波器;對於進口變頻器來講,一般情況下,距離超過100米,就要加。這個距離,指的是連線的長度。由於正弦波濾波器的價格比較高,一般情況下,如無特殊要求,加個變頻器專用濾波器就夠了。關於DV/DT濾波器,其實,就是變頻器專用濾波器,只有專業廠家生產的變頻器專用濾波器,才具有DV/DT抑制功能的。而DV/DT,就是指的電壓變化率,是衡量電壓突變的一個指數。
選擇及使用正弦波濾波器的注意事項:
1.使用正弦波濾波器後,變頻器的負載能力將低於系統額定的數值。
2.正弦波濾波器會使經過濾波後的電壓產生一定比例的壓降。在基波頻率50Hz時,壓降約為10% 。其比例與基波頻率的變化成正比。
3.濾波器在將PWM波濾波為正弦波過程中會濾除大量高次諧波成分,因此導致濾波器在空載時變頻器會有約占變頻器額定輸出電流5%~7.5%的空載電流(380V 50Hz條件下。此電流與基波頻率及變頻器輸出電壓成正比)。
4.使用正弦波濾波器後的可接導線長度參見產品說明書。
5.濾波器在使用時應保證良好通風
⑩ 1KHZ,峰峰值為5V的正弦波通過低通濾波器輸出什麼
輸出結果跟你的低通濾波器的時間常數設置有關,在PSCAD中做了幾個模擬,輸入信號峰值為5v,頻率為1khz的正弦波,以供參考。
時間常數為0.00001s,和輸入信號基本一致
時間常數為0.0001s,有點衰減
時間常數為0.001s(即對應1khz),幅值波形發生很大變化