Warum variiert die Verstärkung eines RC-Filters mit der Eingangsamplitude in LTspice?

Ich entwerfe kürzlich einen OTA-basierten Filter und simuliere ihn mit LTspice IV. Ich war überrascht zu sehen, dass die Verstärkung (natürlich) mit der Frequenz, aber auch mit der Eingangsamplitude des Signals variiert.

Also beschloss ich, einen einfachen RC-Filter zu simulieren, um zu sehen, wie sich die Verstärkung mit der Eingangsamplitude ändert, und dasselbe passierte.

Hier ist das Schema mit einer variablen AC-Amplitude (0,1, 0,2, 0,5, 1):

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Und hier ist die Handlung:

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Ich verstehe nicht, der Frequenzgang eines Filters, der durch eine Übertragungsfunktion V (out) / V (in) gekennzeichnet ist, sollte sich nur mit der Frequenz und nicht mit V (in) ändern, oder?

Aber Sie zeigen V(out)/V(in) nicht in Ihrem Plot an; Sie zeigen nur V (out) an. Wenn es sich nicht mit V (in) ändern würde, wäre ich besorgt!
Entschuldigung für diese Frage, aber wie zeigt man Vout/Vin an? Danke

Antworten (2)

Wenn Sie V (V1) messen, werden Sie sehen, dass die Amplitude dieses Knotens ebenfalls abfällt und natürlich über den Frequenzdurchlauf konstant bleibt, da er eine ideale Wechselspannungsquelle ist. Daher ist die Simulation korrekt.

Das Diagramm, das Sie in der Frage gepostet haben, ist eigentlich nicht die Übertragungsfunktion V (out) / V (in); es ist nur die absolute Ausgangsamplitude. Leider sagt LtSpice nicht explizit, dass die Einheiten dBV sind.

Um die Übertragungsfunktion anzuzeigen, können Sie zB V(out) messen und dann mit der rechten Maustaste auf die Beschriftung (oben) in der Grafik klicken. Dadurch wird ein Dialogfeld geöffnet, in dem Sie die Linienformel und -farbe bearbeiten können. Sie können es dann ändern in:

V(aus)/V(V1)

Dies sollte das erwartete Ergebnis zeigen.

Danke, ich habe es ausprobiert und jetzt habe ich genau das bekommen, was ich erwartet habe!

Die „Verstärkung“, die Sie im Diagramm sehen, bezieht sich immer auf eine AC-Amplitude von 1. Da Sie die Amplitude ändern, ist es nicht verwunderlich, dass die angezeigte Amplitude anders ist. Dies wird deutlicher, wenn Sie die Einstellungen für das Plot-Fenster öffnen und Linear statt Decibel auswählen .

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Versuchen Sie, direkt am Ausgang der Wechselstromquelle zu messen - es werden die gleichen Größen angezeigt, die Sie für 1 Hz in Ihrem Filter sehen.

Denken Sie daran, dass der AC-Simulationsmodus etwas Besonderes ist, da er eine "Kleinsignalanalyse" durchführt. Sie erhalten keine Effekte von Nichtlinearitäten wie Clipping aufgrund zu hoher Spannungen.

Warum variiert die Verstärkung eines RC-Filters mit der Eingangsamplitude in LTspice?
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