LC滤波电路设计的转折频率问题

shaorc

【不懂就问】设计对于模拟音频输出信号的LC滤波电路
参考IR设计资料
图1中，对于2阶的滤波电路（2nd order LPF）
结合图2，转折频率fc是通过看什么图表得到的？就像图2中红色箭头所指的图表

  图1
  图2

maychang

这是波特图的一部分，仅仅是幅频曲线。该曲线是计算出来的。 电路 邱关源 第5版.pdf (19.62 MB, 下载次数: 253)

2019-4-28 07:57 上传

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第11章。
图11-7正是你贴出来那两条曲线。

shaorc

maychang 发表于 2019-4-28 08:15
这是波特图的一部分，仅仅是幅频曲线。该曲线是计算出来的。
第11章。
图11-7正是你贴出来那两条曲线。

分享的书相关章节看到了
如果按照首贴的图1公式
来计算二阶LC电路的参数
那么转折频率说是关键
岂不是要做自己计算出转折频率？

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 09:02
分享的书相关章节看到了
如果按照首贴的图1公式
来计算二阶LC电路的参数
那么转折频率说是关键
岂不 ...

已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。

topwon

有TI制作的一个excel计算表工具，用起来会比较方便。

topwon

shaorc

topwon 发表于 2019-4-28 11:09

谢谢 这个软件可以发个链接吗？

shaorc

maychang 发表于 2019-4-28 10:12
已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。

“已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。”

我现在是要计算LC各自的大小
然后不明确转折频率的计算
参考了TI的资料

有一个疑问，在图1中给出了转折频率（即截止频率）有计算公式（红色箭头所指）
而在图2的举例计算中，红色箭头所指的40kHz的带宽（明显写的是Bandwidth，为带宽）
怎么直接成为截止频率fo直接使用了？这里不理解，fo到底指的什么，是需要的带宽范围，还是截止频率
还有就是，您说知道了转折频率就知道LC的乘积，但是满足乘积的组合也很多，如何选取？
  图1


  图2

topwon

shaorc 发表于 2019-4-28 11:26
“已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。”

我现在是 ...

对于低通滤波器来说，截止频率就等于带宽了吧（或者准确地表达，带宽由截止频率决定）。我觉得一般是先确定电感值L，因为这个限制比较多，比如纹波电流的大小，尺寸、标称电流等，然后再决定C的大小。

topwon

shaorc 发表于 2019-4-28 11:12
谢谢 这个软件可以发个链接吗？

以下信息来自网络随意摘抄，如有错漏概不负责，新手请注意避免被误导，老手不喜勿喷，指出问题即可。 TI Class-D LC Filter Designer.xlsx (456.59 KB, 下载次数: 67)

2019-4-28 11:46 上传

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maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 11:26
“已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。”

我现在是 ...

“这里不理解，fo到底指的什么，是需要的带宽范围，还是截止频率”

对一阶低通滤波，fo和转折频率是一回事。
对LC滤波(二阶)，二者略有差异。

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 11:26
“已知L、C、R参数，可以计算转折频率。已知转折频率，可以计算L、C的乘积。”

我现在是 ...

“知道了转折频率就知道LC的乘积，但是满足乘积的组合也很多，如何选取？”

考虑体积、重量、成本等等。

shaorc

maychang 发表于 2019-4-28 11:51
“这里不理解，fo到底指的什么，是需要的带宽范围，还是截止频率”

对一阶低通滤波，fo和转折频率是一 ...

您的意思是
对于一阶低通滤波来说
本来就是要求某个频率（转折频率或者截止频率fo）以下的频率段可以通过
加上这个低频段的起始频率很接近于0（虽然起始频率可能是100-200Hz）
所以对于一阶LC来说，频带宽度值 就 等于（近似等于）截止频率fo
可以这么理解吗？

shaorc

topwon 发表于 2019-4-28 11:48
以下信息来自网络随意摘抄，如有错漏概不负责，新手请注意避免被误导，老手不喜勿喷，指出问题即可。

谢谢 看看如何使用

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 11:57
您的意思是
对于一阶低通滤波来说
本来就是要求某个频率（转折频率或者截止频率fo）以下的频率段可以通 ...

不是这个意思。
低通带宽本来定义是下降3dB那点的频率，对RC这样的一阶电路来说，就是转折频率。
但LC滤波这样的二阶电路，即使是没有上升的曲线(首帖图中绿色曲线)，在转折频率处也要下降6dB，所以3dB点频率比转折频率要低。如果是首帖红色曲线，则下降3dB点比转折频率要高。

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 11:57
您的意思是
对于一阶低通滤波来说
本来就是要求某个频率（转折频率或者截止频率fo）以下的频率段可以通 ...

6楼topwon发的那些曲线，显然红色、蓝色和黑色曲线下降3dB的频率各不相同，但转折频率相同。

shaorc

maychang 发表于 2019-4-28 13:10
不是这个意思。
低通带宽本来定义是下降3dB那点的频率，对RC这样的一阶电路来说，就是转折频率。
但LC ...

这信息量一下有点大
我先想知道我的LC滤波电路（二阶滤波）的转折频率怎么计算
现在知道我的负载大小（最小2欧姆，就按照2欧姆计算也可），同时知道我的带宽为100Hz-8kHz
这样如何计算出我的转折频率fo？
您分享的那本第五版电路书 我一下子也不知道如何算起

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 13:39
这信息量一下有点大
我先想知道我的LC滤波电路（二阶滤波）的转折频率怎么计算
现在知道我的负载大小（ ...

“现在知道我的负载大小（最小2欧姆，就按照2欧姆计算也可），同时知道我的带宽为100Hz-8kHz”，这是你要求的通频带。实际上，这个LC滤波电路滤除的是D类功率放大器的PWM频率(应该可以在手册上查到)，所以只要选择LC滤波电路带宽大于8kHz即可。
但是，你的扩音设备是用在列车上，从放大器到扬声器的距离比较远，传输线上的分布电感恐怕不止22uH。这样，LC滤波并联的电阻就不止是2欧纯电阻，而是电感-电阻混合阻抗。你还要使用音频变压器，变压器总有漏感，也有电阻，这些个因素不能不考虑。

maychang

shaorc 发表于 2019-4-28 13:39
这信息量一下有点大
我先想知道我的LC滤波电路（二阶滤波）的转折频率怎么计算
现在知道我的负载大小（ ...

先前我就说过：你的情况，使用D类放大器并不合适，chunyang也是这么说。
如果使用线性推挽放大芯片，这些不必要的麻烦就统统没有了。
而且你的带宽要求并不高，通带上限8kHz，相当容易做好。

shaorc

maychang 发表于 2019-4-28 14:36
先前我就说过：你的情况，使用D类放大器并不合适，chunyang也是这么说。
如果使用线性推挽放大芯片，这 ...

很谢谢两位老师的指导
按照线性功放的设计我也会尝试的
只是现在只能用定压的D类功放