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在设计和分析滤波器、谐振电路或整个电路分析时,可以使用标准元件值(例如 1 欧姆、1 亨利或 1 法拉)来简化分析过程,然后再将这些值缩放为更加实用的数字。在许多示例和问题中,这种不使用实际的元件值的方法被广泛地使用,它能够通过简单的元件值来简化并掌握电路分析的过程。这样可以降低计算的复杂性,而缩放技术在随后也可以将这些值调整到更加实用的水平。

缩放电路可以通过两种方式来完成:幅度(或阻抗)缩放和频率缩放。这些方法可以通过调整电路的元件来使其能够在实际范围内工作。幅度缩放会改变元件的大小,但不会影响电路对不同频率的响应。另一方面,频率缩放会将电路的响应移动到频谱上的更高或更低的频率。

幅度缩放:

幅度缩放能够将电路元件(例如电阻器、电感器和电容器)的大小按照特定的系数来进行调整,但不改变电路对不同频率的响应方式。电路的阻抗能够用电路中的电阻器(R)、电感器(L)和电容器(C)来进行表示。当使用幅度缩放 K_m 时,这些组件将会按照以下方式来进行转换:

Equation 1

Equation 2

频率缩放:

频率缩放可以将电路的频率响应沿频率轴向上或向下移动,而不会改变阻抗的大小。这是通过将频率乘以一个缩放因子(用 K_f 进行表示)来实现的。电感和电容所产生的新值是由以下公式来进行确定的:

Equation 3

Equation 4

如果同时对电路中的这两个参数(幅度和频率)进行缩放,则:

Equation 5

Equation 6

如果幅度和频率的缩放因子相等,那么就不会对幅度和频率进行缩放。

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ScalingCircuit AnalysisResonant CircuitsStandard Element ValuesMagnitude ScalingFrequency ScalingImpedance ScalingCircuit ComponentsResistorsInductorsCapacitorsFrequency ResponseScaling Factors

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