LTspice 上手教程 —— 分析 RC 低通滤波器的频率响应

前言

在使用过 tran（瞬态响应）、dc（直流）等 .op 指令分析电路后，今天我们来了解一个新的指令 ——ac（交流），它可用于分析电路的频率响应。

完成 LTspice 的安装，我选用经典版本 Version 17.2.4 。

在 LTspice 中添加 R、C、电压源等器件，构建电路如下：

其中，电阻设置阻值为 1kΩ ；电容设置其容值 1µF ；对于电压源，在 “Advanced” 选项中，将其交流（AC）幅值设置为 1V，其他设置保持默认即可：

注意：由于后续要进行频率分析，因此无需将电压源设定为某个固定频率。

进入仿真设置界面，然后选择 “AC Analysis” （交流分析）选项卡，将扫描类型设置为 “Decade” （十倍频程），并指定频率范围，如 10Hz 至 1MHz：

于是便在电路下方产生了一条新指令：

.ac dec 100 10 1000000

在图形窗口中，点击电容电压节点，即可绘制波形。LTspice 将以频率为变量（横坐标），显示输出电压的幅值和相位信息（纵坐标）：

幅度响应（绿色实线）显示输出电压随频率升高而降低的规律：低频时输出电压接近输入，低频信号几乎无衰减通过；超过截止频率后，输出电压以 - 20dB / 十倍频程的斜率下降。

相位响应（绿色虚线）显示输出信号相位滞后于输入信号的情况：频率越高，相位滞后越明显，最终趋近于 - 90°。

截止频率 fc 是输出电压幅度降至输入 70.7%（即 - 3dB）时的频率。

简单 RC 电路的截止频率计算公式为 fc=1/(2πRC)，将 R、C 数值代入计算，本例理论截止频率约为 160Hz。

我们可以通过放大局部频率响应图验证截止频率如下：

今天在 LTspice 中构建 RC 低通滤波器并仿真其频率响应，能分析该滤波器衰的“低通”特性及其相关参数。

本文 LTspice 案例上传至 Gitee，可下载运行：

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