全通电路

一、从仿真到电路

这是前天看到的 LTspice软件中的示例电路，是一个二阶全通电路。该系统的幅频特性是一个常量，但是相频特性这是一个单调递减的特性，前后变化了 360°。这种电路通常用于通讯系统中，对信号进行相位补偿。

电路的核心是一个带有寄生电容的电感，相当于一个LRC并联谐振回路。输入信号通过压控电流源之后，通过LRC谐振回路形成相位和幅度变化的信号。然后在通过后面的电路将原信号与谐振信号进行叠加。

通过设定正确的叠加系数，便可以使得电路频率特性是一个全通系统特性。也就是幅频特性是一个常量，相位特性对应的最大相位系统。下面，根据这个原理，自己设计一个实际电路，看是否可以实现这个二阶全通系统。

二、设计电路

这是根据前面仿真系统设计的实际电路。核心是利用了一个 NPN三极管，来将输入电压信号 转换成一个恒流源。放大电流信号经过LCR并联谐振回路形成谐振电压。然后利用 R8、R9将输入信号和谐振信号进行叠加。

在这里还利用 Q1对信号的反相，实际上，是将两个信号进行相减。通过调整 R8、R9的比例，最终实现电路的全通特性。前面输入电阻R10 、 谐振回路中的R12也都会影响叠加的系数。最终信号经过Q2进行反向放大之后输出。最终，通过调整R8参数，使得电路的频率特性满足全通特性的要求。

通过LTspice绘制出 5kHz 到100kHz 之间的频率特性。可以看到，幅频特性有一定的变化，但是上下变化不超过 0.2dB，对应的增益变化在2%之内。对应相位变化，前后相差了大约 360°。显然，这个系统是一个近似全通电路系统。

▲ 图1.2.1 电路的仿真结果

三、不同的频率

※ 总  结 ※

本文根据 LTspice中的仿真系统，设计了一个全通电路。通过仿真，可以看到，的确对于不同的频率，它的电路放大倍数保持一致。输出相位单调下降了360°。但是，这个电路与理论上还是有些区别。

参考资料[1]

二阶全通仿真电路：LTspice中的仿真电路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/145423423