滤波器的几个概念
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滤波器定义Attenuation(衰减)信号在通过耗散网络或其他媒体时所导致的电压损耗(以dB 为单位)。
Band Reject Filter(频带抑制滤波器)滤波器,其对一个频带的频率进行抑制而让较高或较低的频率通过。
有时也称作带阻滤波器。
(带宽)带通滤波器的通带宽度是较低和较高转角频率之间的频差,诸如3 dB 点。
Bandpass Filters(带通滤波器)滤波器,其让一个频带的频率通过而对较高和较低的频率进行抑制。
Bessel Function(贝塞尔函数)数学函数,用于在根本不考虑幅度响应的情况下在滤波器中产生最恒定的时间延迟。
该函数十分接近于高斯函数。
Butterworth Function(巴特沃斯函数)数学函数,用于在根本不考虑时间延迟或相位响应的情况下在滤波器中产生最恒定的幅度响应。
Center Frequency(中心频率)(ƒ0) 在标准带通滤波器中,中心频率是通过集合或算术方法计算出来的。
几何方法算术方法Characteristic Impedance(特征阻抗)滤波器的特征阻抗通常被认为是等于L/C,其中L 是以亨利(henry) 为单位的全系列电感应,而 C 是以法拉(farad) 为单位的总旁路电容。
特征阻抗是以欧姆(ohm) 为量度的。
Chebyshev Function(切比雪夫函数)数学函数,用于生成在特定范围波动的曲线(见ripple/波纹)。
这用于生成比巴特沃斯函数更接近矩形的幅度响应,但想要的相位和时间延迟特征较少。
有一整套的切比雪夫函数(0.1 波纹、0.5 波纹,等等)。
Cut-Off Frequency(截止频率)( fc ) 低通滤波器中的上通带边缘或者高通滤波器中的下通带边缘。
最靠近阻带的通带边缘,有时称作3 dB 点。
Decibel(分贝)(dB) 增益或衰减单位,用于表示两个电压之比。
用于描述电压增益、电压损耗、性能指数或任何可以作为两个电压之比来考虑的数值。
数字滤波器的基本概念和分类数字滤波器是一种用于处理数字信号的设备或算法,可以根据需要修改或增强信号的特定频率成分。
它在诸多领域中都有着广泛的应用,如通信系统、音频处理、图像处理等。
本文将介绍数字滤波器的基本概念和分类。
一、基本概念数字滤波器是通过对输入信号的采样值应用特定的数学运算来实现的。
它模拟了模拟滤波器的功能,可以选择性地通过或抑制信号的某些频率成分。
为了更好地理解数字滤波器,我们先来了解一些相关的基本概念。
1.1 采样频率采样频率指的是在给定时间内对输入信号采样的次数。
采样频率的选择需要根据输入信号的最高频率成分来确定,根据奈奎斯特采样定理,采样频率应为原信号最高频率成分的至少两倍。
1.2 采样定理奈奎斯特采样定理指出,在进行信号采样时,采样频率应为信号中最高频率成分的两倍。
以此可以避免采样失真和频率混叠。
1.3 频率响应频率响应描述了滤波器对不同频率信号的响应情况。
它通常用一个函数或曲线来表示,可以显示滤波器在不同频率下的增益或衰减情况。
二、分类数字滤波器可以根据不同的分类标准进行分类。
以下是几种常见的分类方式:2.1 按滤波器的类型分类根据滤波器在频域中的特性,可以将数字滤波器分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
- 低通滤波器:只允许低于截止频率的信号通过,用于去除高频噪声或不需要的信号成分。
- 高通滤波器:只允许高于截止频率的信号通过,用于去除低频噪声或增强高频信号。
- 带通滤波器:允许某个频率范围内的信号通过,用于选择性地增强或抑制特定的频率。
- 带阻滤波器:在某个频率范围内抑制信号,用于去除特定频率成分或降低噪声。
2.2 按系统函数分类根据数字滤波器的系统函数,可以将数字滤波器分为FIR(有限脉冲响应)滤波器和IIR(无限脉冲响应)滤波器。
- FIR滤波器:具有有限长度的脉冲响应,不产生无穷大的响应。
- IIR滤波器:具有无限长度的脉冲响应,可以实现更复杂的频率响应。
模拟滤波器基本概念和分类引言:模拟滤波器是信号处理中常用的一种工具,可以对信号进行滤波和频率选择。
本文将介绍模拟滤波器的基本概念和分类,帮助读者了解其原理和应用。
一、模拟滤波器的基本概念1.1 信号滤波信号滤波是指对输入信号进行频率选择,从而去除或改变信号中的某些频率成分。
滤波器可以通过改变信号的频谱来实现这一目的。
1.2 模拟滤波器模拟滤波器是一种对连续时间信号进行滤波的滤波器。
它由一组模拟电路组成,能够对输入信号进行频率选择,输出经过滤波后的信号。
与数字滤波器相比,模拟滤波器直接处理连续时间信号,具有较高的精度和较低的延迟。
二、模拟滤波器的分类根据滤波器的特性和工作原理,模拟滤波器可以分为以下几种常见分类。
2.1 低通滤波器低通滤波器具有传递低频信号而削减高频成分的特性。
它在截止频率以下将信号通过,而在截止频率以上对信号进行削弱。
2.2 高通滤波器高通滤波器的特点是能够传递高频信号并削弱低频成分。
它在截止频率以下削弱信号,而在截止频率以上将信号通过。
2.3 带通滤波器带通滤波器能够传递一定范围内的频率信号,而削弱其他频率成分。
它在一个频率范围内对信号进行增益,而在其他频率范围内对信号进行削弱。
2.4 带阻滤波器带阻滤波器的作用是削弱一定范围内的频率信号,而传递其他频率成分。
它在一个频率范围内对信号进行削弱,而在其他频率范围内对信号进行增益。
2.5 其他类型的滤波器除了以上常见类型的滤波器外,还有一些特殊的滤波器,如全通滤波器、陷波滤波器等。
这些滤波器在特定应用中具有重要的作用。
结论:模拟滤波器是对连续时间信号进行滤波的重要工具,在信号处理和电子电路设计中具有广泛的应用。
本文介绍了模拟滤波器的基本概念和分类,希望读者对其有更深入的了解。
通过对模拟滤波器的学习,可以更好地理解滤波原理和选择适合的滤波器应用于实际工程中。
——滤波器基础概念✧什么是滤波器?p频率选择装置:ü作用:把信号频谱中有用的频率信号分离/提取出来,而滤除无用的其他频率信号ü重要性:滤波器起着频带和信道选择的作用,在无线通信系统中不可或缺、至关重要滤波器工作参数回波损耗和插入损耗a1 a2=0b1 b2[S]Z LZ0V S Z0 Z 0滤波器回波损耗(dB)RL=−20lg11插入损耗(dB)=−20lg2121111011abSa===端口反射波端口入射波2221101abSa===2端口传输波端口入射波✧2.1 滤波器概念工作带宽p3dB带宽:ü带通滤波器:插入损耗为3dB时的上边频和下边频的频率差p插损带宽ü满足设计要求插入损耗时所测的带宽,这个定义比较严谨,在工程中常用。
✧2.1 滤波器概念带内波动p别称:ü带内波纹、通带波纹、纹波系数p表征:ü通带内信号幅度的起伏程度ü一般希望带内波动尽可能小【理想情况下为零】,但它受限于谐振器的固有Q值p定义:ü在工作带宽内,带内波动等于插入损耗最大点与最小点之差(dB)✧2.1 滤波器概念带外抑制p别称:ü又称阻带抑制p表征:ü对带外信号的衰减程度或抑制能力ü一般希望尽可能大【理想情况下为无穷大】p定义:ü通常为带外信号相对带内中心频率处的衰减值(由设计指标确定)✧2.1 滤波器概念寄生通带p定义:ü距离所设计通带一定距离处产生的新通带p产生原因:ü分布参数的传输线段频率响应的周期性所导致p设计原则:ü应事先考虑好寄生通带所在的位置,避免要截止的频率落入寄生通带之内✧2.1 滤波器概念群时延特性p定义:ü定义:信号通过滤波器,相移对于角频率的变化率p计算公式:d=d dü当相移特性为理想的直线性时,宽频信号通过网络时无畸变ü当相移特性为非性时,将导致相位失真,宽频信号通过网络时,将产生畸变✧2.1 滤波器概念品质因素和矩形系数p品质因数Q:ü间接描述滤波器的频率选择性,ü定义为在谐振频率下,平均储能与一个周期内平均耗能之比。
滤波器超全资料滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。
利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。
滤波的概念滤波是信号处理中的一个重要概念,滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。
一般来说,滤波分为经典滤波和现代滤波。
经典滤波是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念,根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。
在经典滤波和现代滤波中,滤波器模型其实是一样的(硬件方面的滤波器其实进展并不大),但现代滤波还加入了数字滤波的很多概念。
滤波电路的原理当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。
L愈大,滤波效果愈好。
滤波器的作用1、将有用的信号与噪声分离,提高信号的抗干扰性及信噪比;2、滤掉不感兴趣的频率成分,提高分析精度;3、从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。
理想滤波器与实际滤波器理想滤波器使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线。
滤波器理论及滤波器设计方法滤波器是一类电路或设备,用于通过选择性地传递或阻止指定频率范围内的信号。
在电子和通信领域中,滤波器广泛应用于信号处理、通信系统、音频设备等各种应用中。
本文将介绍滤波器的理论基础以及常见的滤波器设计方法。
一、滤波器理论基础1.1 滤波器的基本概念滤波器通过改变信号的频率特性,实现对信号的频率选择性处理。
滤波器的输入为信号源提供的混合信号,输出为经过滤波处理后的目标信号。
1.2 滤波器的分类根据滤波器的频率响应特性,可以将滤波器分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等几种类型。
低通滤波器通过滤除高频信号而保留低频信号,高通滤波器则相反,而带通滤波器和带阻滤波器则可以选择性地通过或阻止一定频率范围的信号。
1.3 滤波器的频率响应与特性滤波器的频率响应是指滤波器在不同频率下对信号的响应情况。
常见的频率响应图形包括低通滤波器的衰减特性,高通滤波器的增益特性以及带通滤波器和带阻滤波器的带宽和中心频率。
二、滤波器设计方法2.1 传统滤波器设计方法传统的滤波器设计方法包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。
这些滤波器设计方法基于滤波器的频率响应要求,通过选择适当的滤波器特性以及阶数,来实现所需的滤波效果。
2.2 数字滤波器设计方法随着数字信号处理技术的发展,数字滤波器设计方法得到了广泛应用。
数字滤波器设计方法基于离散信号的采样与重构过程,利用数字滤波器的差分方程或频率响应函数来实现滤波效果。
常见的数字滤波器设计方法包括FIR滤波器设计和IIR滤波器设计等。
2.3 滤波器设计软件为了简化滤波器的设计过程,许多滤波器设计软件被开发出来。
这些软件通常提供了图形界面和可视化工具,帮助工程师选择并优化滤波器参数,从而实现所需的滤波效果。
常见的滤波器设计软件有MATLAB、Simulink、Analog Filter Wizard等。
三、滤波器的应用滤波器在众多领域中都有广泛的应用。
十大滤波器基本概念,工程师必知!滤波器仅允许特定的频率或频带通过,是射频设计者的基本工具之一,几乎所有射频项目都会涉及到滤波器。
下面这十个概念,射频工程师肯定全知道,看看有你不熟悉的吗?衰减:一个信号通过射频滤波器后,产生的振幅损耗,通常用分贝(dB)表示。
截止频点:通常认为是滤波器频响下降3 dB 的点。
群时延:相对于频率的滤波器相位参数。
群时延用时间(秒)来计量,可以认为是当振幅调制信号通过射频滤波器时,信号包络发生的传播时间延迟。
插入损耗:由于分量插入而产生的信号功率损失。
隔离:为防止信号之间发生意外交互(例如,收发交互),将两个信号相互隔离。
质量因子:质量因子是谐振电路选择度的一种计量标准,表示为每个往复周期存储能量与损耗能量的比值。
通带:让信号相对无衰减通过的区域。
纹波:插入损耗在通带区域的变化。
选择性:滤波器通过或抑制特定频率(相对于滤波器的中心频率)能力的一种计量标准。
通常,选择度表示为当信号通过滤波器时,在相对于滤波器中心频率的一些特定频差点发生的损耗。
阻带:滤波器达到规定的带外抑制频率所在的频带,表示为分贝。
随着越来越多的LTE 频段融入拥挤的全球射频频谱中,频段之间的空间正在缩小,而干扰却越来越多。
Qorvo 最新的LowDrift和NoDrift高级技术可针对部分目前最具挑战性的干扰规格而大幅降低SAW和BAW滤波器的温度敏感度,它们兼具低插入损耗和极高的精度选择性。
使用温度补偿滤波器,则运营商和制造商可利用频谱提供更高的速度和带宽;而若采用较早的滤波器技术则这些频谱可能会丢失。
LowDrift和NoDrift滤波器技术可让系统设计人员解决频段共存问题,是移动应用滤波器的最佳选择。
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滤波器滤波器是对波进行过滤的器件,是一种让某一频带内信号通过,同时又阻止这一频带外信号通过的电路。
滤波器主要有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器三种,按照电路工作原理又可分为无源和有源滤波器两大类。
今天,小编主要对低通、高通还有带通三种滤波器做以下简单的介绍,希望电子爱好者的朋友们看完有一点小小的收获。
低通滤波器电感阻止高频信号通过而允许低频信号通过,电容的特性却相反。
信号能够通过电感的滤波器、或者通过电容连接到地的滤波器对于低频信号的衰减要比高频信号小,称为低通滤波器。
低通滤波器原理很简单,它就是利用电容通高频阻低频、电感通低频阻高频的原理。
对于需要截止的高频,利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过;对于需要放行的低频,利用电容高阻、电感低阻的特点让它通过。
最简单的低通滤波器由电阻和电容元件构成,如下图。
该低通滤波器的作用是让低于转折频率f。
的低频段信号通过,而将高于转折频率f。
的信号去掉。
这一低通滤波器的工作原理是这样:当输入信号Vin中频率低于转折频率f。
的信号加到电路中时,由于C的容抗很大而无分流作用,所以这一低频信号经R输出。
当Vin中频率高于转折频率f。
时,因C的容抗已很小,故通过R的高频信号由C分流到地而无输出,达到低通的目的。
这一RC低通滤波器的转折频率f。
由下式决定:低通滤波器除这种RC电路外,还可以是LC等电路形式。
高通滤波器最简单的高通滤波器是“一阶高通滤波器”,它的的特性一般用一阶线性微分方程表示,它的左边与一阶低通滤波器完全相同,仅右边是激励源的导数而不是激励源本身。
当较低的频率通过该系统时,没有或几乎没有什么输出,而当较高的频率通过该系统时,将会受到较小的衰减。
实际上,对于极高的频率而言,电容器相当于“短路”一样,这些频率,基本上都可以在电阻两端获得输出。
换言之,这个系统适宜于通过高频率而对低频率有较大的阻碍作用,是一个最简单的“高通滤波器”,如下图。
这一电路的工作原理是这样:当频率低于f。
滤波器定义Attenuation(衰减)信号在通过耗散网络或其他媒体时所导致的电压损耗(以 dB 为单位)。
Band Reject Filter(频带抑制滤波器)滤波器,其对一个频带的频率进行抑制而让较高或较低的频率通过。
有时也称作带阻滤波器。
(带宽)带通滤波器的通带宽度是较低和较高转角频率之间的频差,诸如3 dB 点。
Bandpass Filters(带通滤波器)滤波器,其让一个频带的频率通过而对较高和较低的频率进行抑制。
Bessel Function(贝塞尔函数)数学函数,用于在根本不考虑幅度响应的情况下在滤波器中产生最恒定的时间延迟。
该函数十分接近于高斯函数。
Butterworth Function(巴特沃斯函数)数学函数,用于在根本不考虑时间延迟或相位响应的情况下在滤波器中产生最恒定的幅度响应。
Center Frequency(中心频率)(?0) 在标准带通滤波器中,中心频率是通过集合或算术方法计算出来的。
几何方法算术方法Characteristic Impedance(特征阻抗)滤波器的特征阻抗通常被认为是等于 L/C,其中L 是以亨利 (henry) 为单位的全系列电感应,而 C 是以法拉 (farad) 为单位的总旁路电容。
特征阻抗是以欧姆 (ohm) 为量度的。
Chebyshev Function(切比雪夫函数)数学函数,用于生成在特定范围波动的曲线(见ripple/波纹)。
这用于生成比巴特沃斯函数更接近矩形的幅度响应,但想要的相位和时间延迟特征较少。
有一整套的切比雪夫函数(0.1 波纹、0.5 波纹,等等)。
Cut-Off Frequency(截止频率)( fc ) 低通滤波器中的上通带边缘或者高通滤波器中的下通带边缘。
最靠近阻带的通带边缘,有时称作 3 dB 点。
Decibel(分贝)(dB) 增益或衰减单位,用于表示两个电压之比。
用于描述电压增益、电压损耗、性能指数或任何可以作为两个电压之比来考虑的数值。
以分贝定义为 20 Log (E1/E2),其中 E1 和 E2 是两个电压,诸如输入和输出电压,或者峰值电压和平均电压,等等。
Dissipation(耗散)滤波器中由于电阻或磁芯损耗等而发生的能量损耗。
Distortion(失真)通常是指信号遭到修改从而产生不想要的末端效应。
这些修改可以是与相位、幅度和延时等有关的。
正弦波失真通常定义为正弦基波成分被去除后所剩余的信号功率的百分比。
Elliptic Function(椭圆函数)一个数学函数,用于借助若干个电路元件产生最接近矩形的相位滤波器相应。
椭圆函数在通带和阻带两者中都有一个切比雪夫响应。
椭圆函数滤波器的相位响应和瞬态响应要比任何传统的传递函数要差。
Envelope Delay(包络延迟)调相信号在通过滤波器时,其包络的传播时间延迟。
有时也称作时间延迟或群延时。
包络延迟与移相响应与频率曲线之比成比例。
包络延迟失真是当延时在通带区域中所有频率处并不都恒定时发生的。
Filter Q(滤波器 Q)带通和频带抑制滤波器的一个重要参数:带通与频带抑制: Q = ?o3 dB 带宽Gaussian Function(高斯函数)数学函数,用于设计传递阶跃功能的滤波器(零过冲,最大上升时间)。
与贝塞尔函数滤波器类似。
Highpass Filter(高通滤波器)一种滤波器,其使高频通过而对低频进行抑制。
Insertion Loss(插入损耗)在电路中插入滤波器所导致的信号损耗。
这以 dB(分贝)为量度,且有很多不同的定义。
通常,这就是电路中插有滤波器时提供给负载的电压(在高峰频率响应处),与用一个完美的无损耗匹配变压器更换了滤波器时负载中电压之比。
当在两个阻抗有很大不同的电路中间插入滤波器时,则以其他方式指定插入损耗有时则更实际一些。
Linear Phase Filter(线性相位滤波器)一种滤波器,用于展示在每个频率单位处相位所发生的常量变化。
频率对相位的综合图是一条直线。
此类滤波器能够很好地显示其通带内的一个恒定延时。
Load Impedance(负载阻抗)为满足滤波器规格而通常必须连接到滤波器的输出终端的阻抗;滤波器将驱动这一负载。
Lowpass Filter(低通滤波器)一种滤波器,其使低频通过而对高频进行抑制。
Overshoot(过冲)信号在其初始上升时超过其稳定状态输出的百分比量。
通带滤波器能够通过信号的频率范围。
Passband Ripple(通带波纹)频率衰减在滤波器通带内的变化。
Phase Shift(相移)信号在通过滤波器时所发生的相位变化。
信号时间延迟称作相位滞后。
在一般的网络中,相位滞后随频率的增加而增加,从而产生一个正向的包络延迟(参见包络延迟)。
Relative Attenuation(相对衰减)将最低衰减点当作零 dB 时所测得的衰减,或者相对衰减 = 衰减减去插入损耗。
Response(响应)用于描述滤波器如何对输入信号作出反应的术语。
这被定义为输入信号与输出信号的比值(针对幅度响应和相位响应)。
Ripple(波纹)通常指滤波器的幅度响应中所发生的波状变异。
切比雪夫和椭圆函数滤波器具有很好的等量波纹 (equi-ripple) 特征,也就是通带中幅度响应的波峰和波谷之间的差异永远相同。
巴特沃斯、高斯和贝塞尔函数没有任何波纹。
波纹通常是以 dB(分贝)为单位测量的。
Rise time(上升时间)滤波器输出端的阶跃功能在初始上升时从其稳定状态值的 10% 移到 90% 所需的时间长度。
Roll Off(滚降)用于描述滤波器的阻带特征的术语。
例如,可以指定滤波器每倍频滚降 42 dB。
在指定滤波器特征时,这一方法有些过时。
这意味着,第二个倍频会下降 84 dB,第三个倍频将下降 126 dB,依次类推。
在现实中,极限衰减在靠近 80 dB 处变平,而很难将乱真 "come-backs"(重现)保持在 80 dB 以下。
Shape Factor(形状因数)所有滤波器的一个重要参数:带通与频带抑制:S =低通和高通:S =Step Function(阶跃功能)信号在零时间内所发生的幅度变化(从一级到另一级)。
通常是指用于测试瞬态响应的矩形前缘波形。
Stop Band(阻带)需要根据实际需要对所有信号进行抑制或衰减的频率区域。
也称作抑制频带。
Time Delay(时间延迟)特定信号通过滤波器所需的时间量。
滤波滤波技术是抑制干扰的一种有效措施,尤其是在对付开关电源EMI信号的传导干扰和某些辐射干扰方面,具有明显的效果。
任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模干扰信号来表示。
差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。
在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小,共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。
因此,欲削弱传导干扰,把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。
除抑制干扰源以外,最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。
一般设备的工作频率约为10~50 kHz。
EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。
对开关电源产生的高频段EMI信号,只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI 滤波器,就不难满足符合EMC标准的滤波效果。
2.1 .1瞬态干扰是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动;当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上,使VI超过内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时,还会损坏TOPSwitch芯片,因此必须采用抑制措施。
通常,静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响。
静电放电在5 — 200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。
此辐射能量的峰值经常出现在35MHz —45MHz之间发生自激振荡。
许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内,结果,电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量。
当电缆暴露在4 — 8kV静电放电环境中时,I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V。
这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0.4V。
典型的感应脉冲持续时间大约为400纳秒。
将I/O电屏蔽起来,且将其两端接地,使内部信号引线全部处于屏蔽层内,可以将干扰减小60 — 70dB,负载上的感应电压只有0.3V或更低。
电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐射发射,从而耦合到电缆和机壳线路。
电源线滤波器可以对电源进行保护。
线—地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器件,它使干扰旁路到机壳,而远离内部电路。
当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时,共模扼流圈必须提供更大的保护作用。
这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈,中心抽头通过一只电容(容量由泄漏电流决定)连接到机壳。
共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上,其典型电感值为15 ~ 20mH。
通常呢,模拟滤波器大致有这么几种:应用最多的当数LC滤波器,其次是陶瓷滤波器,再次是声表面波滤波器,还有晶体滤波器、腔体滤波器、螺旋滤波器等等。
LC滤波器通常的应用范围可以是小于1G,做的出色的可以做到3G,那需要特殊的材料和工艺以及经验,实际上我们自己在通常情况下,能够做到100M就不错了。
2~300M以上一般都已经需要使用印制线来作为电感。
而带宽通常在5~30%,做得好的可以做到1~60%.插损一般为2~12dB.阻带抑制一般可以做到4~50dB,好的为7~80dB.国内做得好的当数13所和总参57所上海分所。
陶瓷滤波器,通常只能做到30M以下。
一般来讲,6M以上都要用谐波来做。
带宽可以做到千分之几到百分之几。
插损通常在2~10个dB,阻带抑制一般为40~70dB.其主要问题是不好匹配。
因其输入输出阻抗多为几百欧姆,难以做到五十欧姆。
声表面波滤波器,通常为几M到两百M,带宽为千分之几到百分之二十,插损通常为20dB左右,现在宽带的做得好也有几个dB的。
阻带抑制一般为40~55dB,匹配也是问题。
优点是矩形系数小和体积小。
晶体滤波器,通常因其带宽窄和抑制高而得到应用。
带宽一般在千分之一到千分之几。
应用范围通常在几百K到300M。
插损通常为2~8dB,一直可以做到7~80dB,矩形系数也较好。
有单个滤波器和级联滤波器自分,前者需要很好匹配,后者多已内置50欧姆匹配。
腔体滤波器是介质滤波器的一种,通常用于100~3000M,带宽通常为百分之几,插损为2~6dB,体积较小。
阻带抑制通常为4~50dB.螺旋滤波器通常用在一百多M,因其体积庞大,所以现在应用较少。