电路解析：如何知道波形输出的对错

 

闲暇逛论坛看到这样一个帖子，网友在网上学习的时候，看到老师讲的这样一个电路，输入是一个低频正弦波，载波一个PWM方波，通过这样一个电路，最后输出这个波形。问讲的对不对。

电路

大家先思考思考，下面先看看广大网友怎么回复！

 

网友精彩评论

 

可以看到1楼和2楼的观点是类似的，对于输出波形正电压是0.7V这个是没有疑问的，但是负电压是0V是质疑的，至于是不是2楼说的-0.3V我们也打个问号。

5楼网友认为输出波形是正确的，但是滤波电路的RC时间常数必须小于低频变化的周期，也就是说截止频率应该是要大于低频变化的频率。

 

电路解析

 

我们先看下电路本身，刨去二极管，那就是典型的RC高通滤波器。再看二极管的作用，具体是起到一个电压钳位的作用。我们先不分析输出波形对不对，我们先针对楼下网友的回复做一些解释。

 

先来看下电容充电过程，充电过程中，电容两端的极性是相反的，一边是正电压，一边是负电压，那么1楼和2楼网友所说的输出波形低电压不是0V现在分析下来是对的，至少应该有负电压。

 

RC高通滤波器，顾名思义通高频阻低频。RC高通滤波器的时间常数t = RC,而截止频率f = 1/（2 π RC）。当信号频率高于这个截止频率时，信号得以通过；当信号频率低于这个截止频率时，信号输出将被大幅衰减。这个截止频率即被定义为通带和阻带的界限。所以5楼网友在评论中提出滤波电路的RC时间常数必须小于低频变化的周期，这样滤波电路才会起到作用。

 

 

电路仿真

 

我们用100Ω和10uF组成RC高通滤波电路，加一个1N4149，其正向导通电压是1V。计算一下截止频率是159.2Hz。在加上电压源方波1KHz，50%占空比，高电平2V电压偏移1V，及低电平是1V，正玄波50Hz，peak值1V，电压偏移1V。两个源通过一个加法器实现楼主帖子里面的电压输入波形。可以看到载波的频率50Hz小于159.2Hz，电压大于二极管的正向导通电压。

 

仿真结果可以看到，很明显，是有负电压，和楼主培训视频中的截图不一样。然后滤波后的波形也不是完全是很平稳的，只是50Hz的载波衰减的很多。

编辑：黄飞