《滤波电路分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滤波电路分析.doc（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、滤波电路简介滤波就是让指定频段的信号能顺利通过，而对其他频段的信号进行衰减。即对波进行 过滤。信号又有不同形式，如光波，电波。本文主要介绍电信号滤波器。电信号滤波器又分为信号选择滤波器和EMI滤波器（电源滤波器）。澹波器以按不同的分类方法进行分类：按纽成电路的7C件的不I心澹波器町以分成 RC% RLC. LC.晶体滤波器、陶奩滤波器、机械滤波器警：按是否含又仃源器件可以分 成仃源滤波器和无源滤披器：按允许通过的频率范也，滤波器又可以分为低通、咼谑、惜 通和带阻滤波器零：按对砖g的响闷特性可叹分成线性滤波骞和非线性池波器；按截止頻 率附近幅频特性或相颂牯世的不同滤波盟乂可吐分対巴特沃Butte
2、rs血加滤浊擀.切 比审大（C旳ysh閃淀说器、椭圆谑波擀、贝尊耳山亡料更虑淖器等*这些他波器】tlj均星 时楼拟信号进ir处齐，丙此乂统环为険拟淀波器。対一大类滤波器是故字海波器，数字滤波舞利用数字计并机的强大计口能力，通过 定的弘法填恥对信号的懑渡*数字怯波器可以实现模拟谑渡器的功能.实现低通、髙 通、带通和带阻波波*以及.巴特沃断（Butterwurthh切比5（Chebyshev） 椭冏、!4塞耳 （舐汕滤姦 数字滤波器按实现方法的不同乂分为有限冲击响应滤波器和无限冲由响JS 滤彼器，不伦以上滤波器的实现足榄拟方式还足数字厅式，都皿丁綽咽滤波器的范畴。经典 濾波漲假宦信号中冇用成分和需
3、鑒丈除的咸分昇H占冇不同的频带，为侑号通过滤波器可 以将有用成分保留而虫除其他成分.但足芍伉弓和噪声的悴清相龙就書时，经典滤波器无 法将两杵I*分代滤波器理论研究的主要内容则是从含冇嗓声的数据记录（乂称时同序列）中佔计出 13弓的某吐特征或信号木身“ 一日.侑号被估讣出那么估汁出的信弓将比顶信号冇烏的佶噪比现代滤彼器将信号和噪声都观为随机信号，利用地们的统计特征例如口相关函 数，功率噌尊）导出登址仏的估值舜徳，然后用班件或牧件实现。其亘本特征是利用址 计理论束处雀淡波何题，现代滤波爲中有飾纳（Wiener）滤波器、卡尔受（K汕疽町滤波器、鬥适向滤波器。滤波器的设计一般要经过三个步骤：*根据实际
4、的需要提出和确定技术指标；*山技术指标设计传递函数；将设计岀的传递函数实现为实际电路信号选择滤波器RC滤波电路:肮攸通池波器的帧辜响屉曲线，何口通过简单的计算得出4从其辎换曲线和相频曲 线4変仃如卜特社*K I：限I他频率之繭福度变化搂近于圖阳之历幅世按約率 -20dB f2、相位从（Um的0虜滞后后到10f处的90度滞后.实际的匸作中具体选m. c的值时不仅耍芍虑r、c的频率特性,需要将信号游的 内部阻抗和负载的阻抗切息进人c值的逸恥 c不能选的丸小,否则员掷乜淬对滤波屯路的彩响根儿 ftticift 输入电容往往仃lJOpF的输入电容，（:值选的凰人则会踮响滤波电路的高频特性，因为 大电养
5、的髙频待件一般都不好2, R值的遥取* R（ftU小会加人电泅的仇祓，R值过丸则会消耗校多的能電.R（ 文电路的杲托褪陪就是他不仅涓耗我们希望抑制的佶号能量，而口也消耗我们 希梨保留的佶号能量另外由于受电容高频特性的跟制也不昵用在肋勝!的场合，例抓績 MHz以匕需蚪ULC迪波器.特R和C的位MIL换1以存到KC閒逋遞波器,茸蚊字响应1 j低通滤波器il;好和反。总结：电路中并联的电容可认为是低通滤波器（高频信号通过电容到地），串联的电容可认为高通滤波器（直流信号无法通过电容）。大电容高频特性不好：根据 Zc=1/jwC=1/2PifC可得：1、高频只要小电容即可通过，低频则需要大电容；2、不论
6、频率大小，电容越大高频特性越好；实际使用中，大电容一般为铝电解电容，呈现出一定的电感特性，所以高频特性不好。LC滤波电路虑波电路IT滤液电路应用广泛，我们的单板的电源滤波电路蚩采用Lf滤波电路，LCttft电略叮以分成,L恢诧 T型.,绘简单的K型低通滤波雒如图62所示1L劇低通瞬察的琢率响应陆绒,可以通过简单的计并得出L型建波嚮诃Lflf肿选取瞧要難庫匚谑械暮样注倉匚和亡的球举特性外，还希契注爲 ；一丄二 归; 魁箱出抗丄，宀 2门|寸+ 0値小I .特性IW蜒呈园豪狀】疔 端限按出电疲番特性限抗太时，特性曲线A牛:灾弊JC劇海渡器和T型濾浊器有相X 钛减车梯睢滤波器为叢空逮波器询串联具有
7、史岛的员甲。尢姒LC?訖波电豁咐灵锻畏氐 翅定性好*黴山是电感件休概很大，吨艇较捕”處 憊尤怦有时応需姿慮炸蔽.将电礦沟电睿曲位重瓦艳讥丿得到招网的囱通谑液裁电源滤波:1綸入侧电源的滤波：对于单板的电源输入侧，出丁上电特性及热插拔的需翌，需耍加II醴滤波电圖. 丛本的电路形式为图I所可二1-匚Li/VWWXIL I1, Cl为输入侧的输人电容.L为输入电憊，C2为1吃潴波电蹄I的输出IH 电容t C1的4喉H的址为门浪制I:也瞬间的电Hi I;#率并滤除输人侧电路由电糠引入的飯减因此,ci JKA由直潦电容及交流电容的并联电容其中 IT点电容的卞岌作用是去除电和屮的纹波、而交流电容的卞坚作用是
8、为M去耦。从参敌及器fl选抒上，输入侧般选取曲电容，左耦电容的值为Q.Oluf-lTifZfH,针式或贴片均可但从尘产匸艺的伯度,则以选取贴片为件,抓 荐的参数为it流电容lOuf.龙流电容O.iuf：电感的作用対抑制电流变化率，电感毬大，抑制效来越好.41岡时电感人大时 的上电特性不好，上电歴卜电时*电感曲乳發产生反电势.这样会对斥|们的负载产 空也响，故參数不宜过大*因而推荐的豔数为lOuHq输出侧的电容不仅要詡去及滤纹波的作用，而且还須錐持滤波JS电平不 受电感反电势的鄭响.鞭加得虑板内负载人小及板内其他去耦电容的数量，推荐参 数为直流电容15心 交说电容00卜luf,2 - IC的电源
9、去耦：经过口墜滤波电路的瞬态电压特性会有较人改罟，但由球非纽形黔fi 的影响.使得电源纹波不叮能完金被消除.且分布持件对于电源的特性秦响较大， 因此,崔器件两端应加去網电容，以改善板内icflB的电源特性器件选# 所述.推荐的参数为颅流电容皿交流电容廉荐0Ol-lnf,电容滤波的实质：为什么大电容不适合滤高频？小电容不适合滤低频？1）理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少（1/jwc），但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路，自谐振频率即器件的 FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感，如果电容对地滤波，当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大 打折
10、扣，所以需要一个较小的电容并联对地原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路，所以在电源滤波电路中我们常常这样理解：大电容滤低频，小电容滤高频，根本的原因在于SFR（自谐振频率）值不同，想想为什么？如果从这个角度想，也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了我看了这篇文章，也做个粗略的总结吧：1.电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。2.电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。3. 理论上说电源滤波用电容越大越好，一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。4. 可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上 ,以获得更大的滤波频段 .（类似 1）总结：理解了低通和高通滤波原理即可，电源滤波使用的是低通原理，而耦合则采用 了高通滤波。