¿Por qué la ganancia de un filtro RC varía con la amplitud de entrada en LTspice?

Recientemente diseñé un filtro basado en OTA y lo simulé con LTspice IV. Me sorprendió ver que la ganancia varía con la frecuencia (por supuesto) pero también con la amplitud de entrada de la señal.

Así que decidí simular un filtro RC básico para ver cómo cambiaba la ganancia con la amplitud de entrada, y pasaba lo mismo.

Aquí está el esquema, con una amplitud de CA variable (0.1, 0.2, 0.5, 1):

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Y aquí está la trama:

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No entiendo, la respuesta de frecuencia de un filtro caracterizado por una función de transferencia V(out)/V(in) debería variar solo con la frecuencia, y no con V(in), ¿no es así?

Pero no está mostrando V(out)/V(in) en su gráfico; solo estás mostrando V (fuera). Si NO variara con V(in), ¡estaría preocupado!
Perdón por esta pregunta, pero ¿cómo se muestran Vout/Vin? Gracias

Respuestas (2)

Si mide V(V1), verá que dicho nodo también caerá en amplitud y, por supuesto, permanecerá constante en el barrido de frecuencia, siendo una fuente ideal de voltaje de CA. Por lo tanto la simulación es correcta.

El gráfico que ha publicado en la pregunta en realidad no es la función de transferencia V (salida)/V (entrada); es solo la amplitud de salida absoluta. Desafortunadamente, LtSpice no dice explícitamente que las unidades sean dBV.

Para mostrar la función de transferencia, puede, por ejemplo, medir V (fuera) y luego hacer clic derecho en la etiqueta (en la parte superior) en el gráfico. Esto abre un cuadro de diálogo que le permite editar la fórmula y el color de la línea. Puedes cambiarlo a:

V(salida)/V(V1)

Esto debería mostrar el resultado que esperabas.

¡Gracias, lo probé y ahora obtuve exactamente lo que esperaba!

La "ganancia" que ve en el gráfico siempre se refiere a una amplitud de CA de 1. Dado que está cambiando la amplitud, no es extraño que la amplitud que se muestra sea diferente. Esto se vuelve más obvio si abre la configuración de la ventana de trazado y selecciona Lineal en lugar de Decibelio .

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Intente medir directamente en la salida de la fuente de CA; mostrará las mismas magnitudes que ve para 1 Hz en su filtro.

Recuerde que el modo de simulación de CA es un poco especial, ya que está realizando un "análisis de señal pequeña". No obtendrá efectos de falta de linealidad, como recorte debido a voltajes excesivos.