如何设置一次扫描
- 01加载网表或预设。RC 低通预设已包含
.ac dec 40 10 1meg,因此标签页直接以 AC 模式打开。 - 02选择扫描规律。
dec 每个十倍频程放固定数量的点,oct 每个倍频程,lin 在赫兹上均匀分布。从 10 Hz 到 1 MHz 的 dec 40 覆盖五个十倍频程,即 201 个点。 - 03命名探针。输出探针默认为
V(out);可选的参考探针把绝对响应变成类似传递函数的比值。 - 04读取图形与转折点。状态行给出 −3 dB 频率;一阶低通应落在 1/(2πRC)——这里是 1 kHz——该处相位为 −45°。
实测读数
RC 预设(1 kΩ、159.1549 nF)以 dec 40 从 10 Hz 扫描到 1 MHz:
| 频率 |
幅值 |
相位 |
| 100 Hz |
−0.0432 dB |
−5.711° |
| 1 kHz |
−3.0103 dB |
−45.000° |
| 10 kHz |
−20.0432 dB |
−84.289° |
| 100 kHz |
−40.0004 dB |
−89.427° |
插值得到的转折点为 1000.097 Hz,−3.0107 dB、−45.003°;从 10 kHz 到 100 kHz 幅值下降 19.9572 dB,正是教科书式的单极点斜率。点数也符合规律:dec 10 从 10 Hz 到 1 kHz 得 21 个点;oct 8 从 100 Hz 到 800 Hz 得 25 个;lin 5 从 100 Hz 到 500 Hz 得 5 个。
串联 RLC 级(R = 20 Ω、L = 1 mH、C = 1 µF,输出取自电容)展示了另一种形状:f₀ = 5032.921 Hz,ζ = 0.316228,Q = 1.581139,在 dec 40 网格的最佳点 4466.836 Hz 有 +4.4351 dB 的峰值(该 ζ 的解析峰值为 4501.6 Hz 处的 +4.437 dB),半功率点位于 2249.18 Hz 和 5954.78 Hz。
为什么这些点不是均匀分布
波特图以对数频率为横轴,因此按赫兹均匀的扫描会把大部分点花在量程高端,而几乎不落在折点所在的位置。dec N 改为固定每个十倍频程 N 个点,于是无论量程是 10 Hz–1 MHz 还是 1 kHz–100 kHz,转折点都能以相同的分辨率被捕捉。幅值为 20·log₁₀|H|,所以响应变为十倍恰好增加 20 dB——RC 各行每十倍频程约上升 20 dB。相位在绘图前先解卷绕,曲线经过 ±180° 时不会跳变。
−3 dB 转折点不是网格上的点。两个探针在每个频率都被计算,转折点是在夹住 −3.0103 dB 的两个采样之间对对数频率插值得到的。因此它读到的是 1000.097 Hz 而不是整 1000,也因此在目标从未被跨越时同一例程不会凭空造出一个频率,而是返回空。
限制与边界
- 单次扫描、已线性化。
- 分析只用一个交流小信号工作点,无法显示大信号失真、压摆率限制或噪声。想看工作点如何移动,请用 DC 扫描标签页扫描电源。
- 间距是建模选择。
- 粗糙的扫描会完全错过窄峰——高 Q 谐振需要足够的每十倍频程点数才能显现,而从粗网格读出的峰高总是略低于真值,因为精确的峰值频率很少正好落在某个点上。
读取转折点而不过度解读
两种习惯造成了大多数误读。第一种是把转折点引用到四位小数:1000.097 Hz 是采样点之间的插值,1000 之后的数字属于扫描密度,而不是电路。第二种是把谐振峰当作 Q。峰值位于 f₀ 之下,但报告的位置和高度部分取决于扫描:dec 40 网格的最佳点是 4466.8 Hz、+4.4351 dB,而 ζ = 0.316228 的解析峰值是 4501.6 Hz、+4.437 dB。在有限 Q 下,半功率点的间距并不精确等于 f₀/Q。ζ、Q 和 f₀ 请用闭式卡片,形状请用扫描曲线。
适用场景
进实验室前检查滤波器
RC 预设一次回答所有标准问题:转折点在哪里、上面斜率多大、在关键频率处这一级增加多少相位滞后。如果测得的转折点与 1 kHz 不符,第一嫌疑是元件或负载,而不是求解器。
找出谐振的形状
RLC 扫描给出 4466.8 Hz 处 +4.4351 dB 的峰值和半功率点之间 3705.6 Hz 的带宽。这正是选择阻尼电阻所依据的数据:R 加倍会使峰高减半并让相位过渡变平。
隐私
网表、扫描和图表都在你的浏览器中计算;不上传任何内容。
本页计算器
精选工具,点开即用;小工具可直接试算,数值会带入完整计算器。