在上一篇教程 LTspice 入門教程1 中我們通過一個分壓電路學(xué)習(xí)了 LTspice 軟件的基本使用,有些讀者說波形圖是一條直勾勾的線,很沒意思。這一節(jié)我們整點彎的。
我們通過一個經(jīng)典的無源 RC 低通濾波器電路繼續(xù)學(xué)習(xí) LTspice 軟件的使用。
1. 繪制電路圖
首先我們我們在 LTspice 中新建一個電路圖,在電路圖中中繪制出無源 RC 低通濾波電路,并且給電路添加一個標(biāo)題 "無源 RC 低通濾波器電路":
無源 RC 低通濾波器電路
設(shè)置器件參數(shù)
通過在器件上單擊鼠標(biāo)右鍵,調(diào)出器件參數(shù)設(shè)置窗口,設(shè)置器件參數(shù)如下圖:
設(shè)置器件參數(shù)
在 voltage 符號上單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的窗口中點擊 Advacned 按鈕:
高級設(shè)置
彈出 Independent Voltage Source 窗口:
Independent Voltage Source 窗口
既然是濾波,我們得需要一個 AC 信號。
在上面的窗口中 設(shè)置 AC 信號的幅值為 1 伏,其他的不要動:
設(shè)置交流信號幅度值
設(shè)置完參數(shù)后點擊 OK 按鍵,電路如下:
帶參數(shù)的電路圖
2. 開始仿真
設(shè)置仿真命令
依次點擊菜單:Simulate -> Edit Simulation Cmd, 調(diào)出仿真命令設(shè)置窗口:
仿真命令編輯窗口
我們選擇 AC Analysis(交流小信號仿真), 掃描類型選擇 Decade , 將點數(shù)設(shè)置為 20,將起始頻率設(shè)置為 1 Hz, 結(jié)束頻率設(shè)置為 1 MHz:
交流小信號仿真
設(shè)置完成后,點擊 OK 按鈕,找個地方把仿真命令 .ac dec 20 1 1MEG 放起來:
添加了仿真命令的電路圖
點擊運行按鈕開始仿真。
3. 仿真過程
點擊運行按鈕后,啥也沒有。把鼠標(biāo)放到電容前面的節(jié)點,鼠標(biāo)會變成紅色的電壓探頭,點擊一下,波形窗口中看到了出現(xiàn)了伯德圖(Bode plot):
選擇測量點才能看到伯德圖
實線代表信號的幅度。虛線是以度數(shù)表示的信號的相移(滯后或是超前輸入信號)。 相移在振蕩器、射頻電路、高頻數(shù)字電路等設(shè)計中很有用,本文不做討論。
我們只關(guān)注波特圖的幅度,因為這將告訴我們不同頻率下的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系。
默認(rèn)的縱軸上的刻度單位為分貝(Decibel),我們改成電壓。
把鼠標(biāo)光標(biāo)移動到左邊的縱軸上,當(dāng)光標(biāo)變成黃色的刻度尺后,單擊鼠標(biāo)右鍵,彈出縱軸設(shè)置窗口,在設(shè)置中將 Representation 由 Decibel 改為 Logarithmic, 并且把刻度的最大值改為 2 伏,最小值保留不變:
設(shè)置刻度值
設(shè)置完成后波形窗口中的伯德圖變?yōu)椋?/span>
刻度值改為電壓
可以從伯德圖中看到在信號頻率很低時,(輸出)信號的幅度還是 1 伏,沒有衰減:
低頻信號無衰減
隨著信號頻率的增大,信號慢慢有一些衰減。
通過在波形圖中的觀測點標(biāo)題 Vn(n002) 上單擊鼠標(biāo)左鍵,添加一個測量光標(biāo)??梢钥吹疆?dāng)信號的幅度變?yōu)?0.7 伏時,信號的頻率為 162 赫茲:
截止頻率時信號衰減為 0.7 伏
截至頻率為 162 Hz
和理論計算的截止頻率結(jié)果 159 赫茲非常接近:
理論計算結(jié)果為 159 Hz
移動光標(biāo)查看 10 kHz 時信號的幅度大約為 16 毫伏:
10 kHz 信號衰減到 16 mV
可以看到信號在 10 kHz 時已經(jīng)衰減得不成樣子了,所以,這個低通濾波電路對 kHz 級的信號有很好的過濾效果,但確不影響低頻信號。
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