作者Mike821018 (麥克ㄦ~(<ゝ∀・))
看板Electronics
標題[請益] 關於Sallen-Key LPF 的 natural freq
時間Tue Nov 24 03:51:05 2015
如題，
這是小弟在做電子電路實驗的其中一項，
題目要求natural frequency要在20~60Hz之間，
根據公式fn=1/(2*pi*(R1C1R2C2)^0.5)
設計出來的電路如下：
http://imgur.com/7DqRc4I
而實測出來的Magnitude結果也大致如下：
http://imgur.com/x9qG9Hd
(f0的gain=4，也就是約12dB)
以下是我的問題：
首先，在我原本的認知中，fn是gain少3dB的點，
(我們的實驗助教也是這樣認為)
但是在實驗中很明顯可以看到-3dB點在5Hz左右，
(實驗中5Hz的gain約9dB)
而f0=40Hz的點gain約-6dB。
另外，利用pole/zero analysis
也可以推出-3dB點在5Hz的地方。
(pole 1約5Hz)
而可能影響的因素pole 2在316Hz左右，
並且就算真的有影響，
第二個pole加上去也是掉更快，
電路中除了這兩個pole外就沒有其他pole/zero了，
因此-3dB點怎麼看都不會是40Hz。
但如果不是的話，
那natural frequency在圖上又代表什麼意義？
假若說是gain=-3dB/-6dB的話，
又和我們前面的實驗矛盾，
因為前面的實驗也都是直接看-3dB點。
另外一個小問題，
natural frequency和cut-off frequency是同一個東西嗎？
因為上課的講義都是寫natural frequency，
而wiki和model上是寫cut-off frequency，
但兩個都是同一條公式。
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1F：推 chienjr: 通常是共振器的共振頻率才稱之為natural freq吧 11/24 11:21
2F：→ chienjr: S&K濾波器要做到high Q好像不多，而且你也提到是做LPF 11/24 11:22
3F：→ chienjr: Q=0.125...這是什麼用途設定為這麼低？ 11/24 11:27
4F：推 bxxl: natural freq 跟cutoff不同喔, natural不一定-3dB 11/24 11:56
5F：→ Mike821018: 那natural在phase上有意義嗎？ 11/24 12:58
6F：→ Mike821018: 又為什麼兩個會imply到同一個公式？ 11/24 13:00
7F：→ Mike821018: 這實驗後面是要接心電圖的 題目沒要求Q值 11/24 13:02
8F：推 bxxl: 兩個公式是不同的,應該有一個是錯的 11/24 17:20
9F：推 bxxl: 原來fn的公式是natural frequency. f_3dB的公式應該頗複雜 11/24 17:25
10F：→ bxxl: 你要去解衰減3dB的頻率(這才叫cut-off). 11/24 17:26
11F：→ Mike821018: 但是上面那個model網站把公式定義成cut-off freq 11/24 20:56
12F：→ Mike821018: 所以是網站寫錯? 11/24 20:56
13F：→ Mike821018: 又natural freq不是-3dB點的話，在電路上的物理意義? 11/24 20:58