3rc滤波电路的仿真

实践 1： RC 低通滤波器频率特性分析------
正弦波信号源与交流参数扫描
RC 低通滤波器 :
RC 低通滤波器为无源滤波器。

如图所示的电路图
R1(1)R1C1(1)
10*X
C1
1u
R1=10*X（ X~1,10 ），C1=1uF ，R1 点的电压为输入， C1 点的电压为输出，则有放大倍数
1
U
R1
jWC
1
10*X
jWC1
==
U R110 * X * jWC1
1
A u=
2
1 (10*X*WC)
arctan 10 * X * WC
u
当滤波器输入端的输入信号频率趋于零时，10 * X * jWC抗趋于0，故通带放大倍数 A u=1；
输入信号频率 f 与截止频率 f p有如下关系式： f = f p， A up=0.707 A u，u=-45。

f p的计算关系如下： A up=0.707 A u=1
A u 2
10 * X * W p C = 10 * X * 2 f p C =1
11
f p==
6
10*X*2 C10*X*2 *10
1 .5 9 kHz f p15 .9kHz
如图所示
（1）打开 ISIS 程序，点击保存，取文件名为“RC 低通滤波器”（2）点击切换到元件模式（Component Mode）点击对象选择按钮（Pick from library），
RES），电（2）弹出“ Pick device ”对话框，输入要选择的器件。

本文需要的器件为电阻
（容（ CAP ），选中双击，即出现在对象选择窗口中，如图所示
（3）在对象选择窗口单击选中元件，把光标放到编辑区域，光标处出现粉红色的图标，单
击，即可把元件放置好，元件放置好如图所示
（4）为了便于接线，需要把放置好的电容逆时针旋转90 度，方法是单击电容元件，然后右键单击选择“ rotate anti-clocksize ”
（4）利用自动接线功能连接元件如下
（5）双击元件，出现如下对话框，对电容和电阻值进行编辑。

电容值“Component Value ”设置为 10*X （ X 是自变量，稍后在加入正弦激励源时将会介绍其设置），其他默认。

电容值“capacitance（ farad）”（单位 F）设置为“ 1u” (1 微法 )
（6）点击终端模型（Terminals Mode ），加载接地信号（GROUND ），并连接
（7）点击信号源（Generator Mode）按钮，加载正弦波信号SINE ，并连接
(8) 双击正弦信号源R1(1) 进行属性设置
如图设置的信号为幅度（Amplitude ）为 1V ，频率（ Frequency）为 1Hz ，相位（ Phase）为 0。

的正弦波
（10）点击仿真工具按钮，可以检查编辑的电路图是否正确连接
如果有错误在状态栏将会提示,如图
出现绿色图标说明没有错误,如有错误出现的是图标
()为了使编辑区看起来更加简洁，可以把没有用到的<TEXT>标签设置为“隐藏（hidden）”，方法是点击菜单栏 Templates-Set Design defaults ⋯，弹出如图所示对话框，把红框的对勾划
掉即可
编辑画面如图所示
2.2 电压探针和电流探针在电路中的应用
1．点击电压探针（Voltage Probe Mode ）放入电路中，单击，放入测量电压的位置（例
如像图中所示），点击运行按钮（Play）可以看到电压的瞬时变化趋势，如图所示，
点击暂停按钮（Pause）可以电压的瞬时值，点击停止按钮（Stop）则电压探针，
点击步进按钮（ Step）。

另外，双击电压探针可以给探针改名字。

本例中，电压探针的名字
（ Probe Name）改为了 Uc1。

2 电流探针的用法类似于电压探针，不同的是电流探针有个小箭头标明电流方向，
电流方向的标示方向可通过右键的快捷菜单进行改变，如图1,2。

电流探针指示的电流方向可以和实际电流方向相同或相反，但不可以与实际电流方向垂直，
如图
电压、电流探针为用户定量分析电路提供了帮助
2.3 示波器（ OSCILLOSCOPE）在电路中的应用
为了能够直观地看到电压，可以通过示波器进行查看。

方法是点击虚拟仪器仿真模式（Virtual
Instruments Mode ），点击示波器 OSCILLOSCOPE ，如图所示连接线段，表示仿真两个线端
处的电压波形
仿真窗口如图所示，本例中主要运用了通道（Channel） A 、 B 右端示波器按钮的功能如图所示
2.4 探针及交流参数扫描图表编辑
2.
2.4.1 交流扫描分析图标简介
交流扫描分析图表可以建立一组反映元件在参数值发生线性变化时的频率特性曲线。

主要用来观测相关元件参数发生变化时对电路频率特性的影响。

交流扫描分析时，系统那个内部完全按照普通的频率特性分析计算有关值，不同的是，由于元件参数不固定而增加了运算次数，每次相应的计算一个元件参数值对应的结果。

和频率分析相同，左、右Y 轴分别表示幅度（dB ）、相位值。

2.4.2 信号及图表编辑
放置测量探针。

点击点击电压探针（Voltage Probe Mode ）放入电路中，如图所示。

放置交流扫描分析表。

点击工具箱中的GraphMode （图标）模式，在对象选择器中选择
“AC SWEEP ”仿真图表。

在编辑窗口期望放置图表的位置点击鼠标左键，并拖动鼠标，在
期望的结束点点击鼠标左键，放置图表，如图所示。

图交流参数扫描分析的图表
接下来就是放置电压探针。

选中电路中的电压探针，按下左键拖动其到图表的左轴处即频率轴。

如图
图拖动电压探针到图表的左轴处
松开左键即可放置电压探针到图表的左轴处。

如图所示
图放置电压探针到图表的左轴处
再次选中电路中的电压探针，按下左键拖动其到图表的右轴处，即相位轴（ Phase），松开左键即可放置电压探针到图表的右轴处。

如图所示
图放置电压探针到图表的右轴处
双击设置交流参数扫描分析图表。

双击图表将弹出如图所示的参数设置对话框，设置如下
图交流参数扫描分析图表编辑对话框
对话框中包含如下设置内容：
Graph title ：图表标题
Reference：参考信号源Sweep variable：扫描变量
Start frequency：参考信号源仿真起始频率Start frequency：扫描变量仿真起始频率
Stop frequecy：参考信号源仿真终止频率Stop frequency：扫描变量仿真终止频率
Interval ：间距取DECADES十倍频程Nom.value ：标称值
值方式
OCTAVESL 八倍频程
INEAR线性取值
No. Steps/Interva：步幅数No.steps:步幅数
按照图设置好以后，点击“OK ”按钮完成设置，结果如图所示
图编辑好的参数扫描分析表
2.4.3 RC 低通滤波器幅频特性、相频特性分析
仿真之前已经绘制好的电路。

右键点击 Simulate Graph 则出现仿真图形，如图所示，仿真图形
双击此仿真图形，此图形切换到最大化状态。

点击右键菜单最大化窗口 (Maximize(show Window)), 用鼠标单击 ,则在仿真图中出现”X ”形状的分析点 ,分析仿真图形如下图
通过用键盘上的键切换到相频特性指示点，也可以鼠标单击完成，。