滤波电路解析
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滤波电路工作原理滤波电路是电子电路中常见的一种电路,它的作用是对输入信号进行滤波处理,去除或者衰减特定频率范围内的信号成分,从而得到所需的输出信号。
滤波电路在电子设备中起着非常重要的作用,广泛应用于通信、音频处理、电源管理等领域。
本文将介绍滤波电路的工作原理,以及常见的滤波电路类型和应用。
首先,我们来了解一下滤波电路的工作原理。
滤波电路的基本原理是利用电容、电感、电阻等元件对输入信号进行频率选择性的处理。
根据不同的频率特性,滤波电路可以将特定频率范围内的信号通过,而将其他频率范围内的信号衰减或者完全去除。
这样就可以实现对输入信号的滤波处理,得到所需的输出信号。
在滤波电路中,常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器可以通过特定的频率范围内的信号,而衰减高于该频率的信号;高通滤波器则相反,可以通过高于特定频率范围的信号,而衰减低于该频率的信号;带通滤波器可以通过两个特定频率范围内的信号,而衰减其他频率的信号;带阻滤波器则相反,可以衰减两个特定频率范围内的信号,而通过其他频率的信号。
除了基本的滤波器类型外,还有一些特殊的滤波电路,如陷波滤波器、全通滤波器等。
这些滤波电路在特定的应用场合有着特殊的作用,可以实现对信号的精确处理和控制。
在实际应用中,滤波电路可以用于去除噪声信号、提取特定频率范围内的信号、实现音频处理、调节电源波形等。
例如,在音频放大器中,可以使用低通滤波器去除高频噪声;在通信系统中,可以使用带通滤波器提取特定频率范围内的信号;在电源管理中,可以使用高通滤波器调节电源波形,保证电路稳定工作。
总之,滤波电路作为电子电路中重要的一部分,具有广泛的应用前景和重要的意义。
通过对输入信号进行频率选择性的处理,可以实现对信号的精确控制和处理,满足不同应用场合的需求。
希望本文对滤波电路的工作原理有所帮助,也希望读者能够在实际应用中充分发挥滤波电路的作用,实现更多的创新和应用。
滤波电路原理分析
滤波电路是一种电子电路,用于去除信号中的噪声或频率分量,只保留所需的信号成分。
其原理基于信号的频域特性,通过选择合适的滤波器类型和参数来实现。
滤波电路通常由被滤波的信号输入端、滤波器和输出端组成。
滤波器是该电路的核心部件,根据信号的频率特性选择适当的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器用于去除高频信号,只保留低频部分。
其工作原理是将高频信号的能量耗散或削弱,使得只有低频信号可以通过。
高通滤波器则相反,只保留高频信号。
带通滤波器用于选择一个特定频率范围内的信号,滤除其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供通路,而在其他频率上提供阻断。
带阻滤波器则用于滤除某个特定频率范围内的信号,只传递其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供阻断,而在其他频率上提供通路。
滤波电路根据滤波器的类型和参数,可以实现不同程度的滤波效果。
常见的滤波电路包括RC滤波器、RL滤波器、LC滤波
器和活动滤波器等。
它们通过选择合适的电容、电感或运算放大器等元件参数,实现对信号的滤波功能。
此外,滤波电路还需要考虑一些其他因素,如滤波器的频率响应、相移以及失真等。
这些因素会影响滤波电路对信号的处理效果,需要通过合理设计和选择元器件来解决。
总之,滤波电路的原理是根据信号的频域特性选择合适的滤波器类型和参数,实现对信号的滤波功能。
它在电子电路中起到去噪和频率选择的作用,广泛应用于各种电子设备和通信系统中。
滤波电路的原理
滤波电路是一种用于去除信号中不需要的频率成分,保留有用信号的电路。
它的原理基于信号的频率特性,通过选择性地传递或阻止特定频率范围内的信号来实现滤波。
滤波电路通常由电容器、电感器和电阻器等元件组成。
根据元件的排列方式和连接方式,滤波电路可以分为低通滤波电路、高通滤波电路、带通滤波电路和带阻滤波电路。
低通滤波电路可以让低频信号通过,而阻止高频信号的传输。
它的原理是通过电容器对高频信号的阻抗产生作用,使高频信号流向地,从而实现对高频信号的滤波。
高通滤波电路则与低通滤波电路相反,它可以让高频信号通过,而阻止低频信号的传输。
高通滤波电路利用电感器对低频信号的阻抗产生作用,将低频信号流向地,从而实现对低频信号的滤波。
带通滤波电路可以选择某个频率范围内的信号通过,同时阻止其他频率范围的信号传输。
它通常由高通滤波和低通滤波两部分组成,可以实现对特定频率范围内信号的滤波。
带阻滤波电路则相反,它可以选择阻止某个频率范围内的信号通过,而允许其他频率的信号传输。
带阻滤波电路通常由低通滤波和高通滤波两部分组成。
通过合理选择滤波电路的元件和参数,可以实现对不同频率范
围内信号的有效滤波,从而去除噪音或干扰,提取出我们所需要的信号。
这是滤波电路的基本原理。
滤波电路工作原理滤波电路是电子设备中常见的一种电路,它的作用是对输入信号进行滤波处理,去除其中的杂散信号,使得输出信号更加纯净稳定。
在实际的电子电路中,滤波电路的应用非常广泛,比如在音频设备、通信设备、电源设备等领域都有着重要的作用。
那么,滤波电路是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍滤波电路的工作原理。
首先,我们来了解一下滤波电路的分类。
根据频率特性的不同,滤波电路可以分为低通滤波电路、高通滤波电路、带通滤波电路和带阻滤波电路四种类型。
每种类型的滤波电路都有其特定的工作原理和应用场景。
低通滤波电路主要用于去除高频信号,保留低频信号。
它的工作原理是通过电容和电感的组合,使得高频信号的能量被耗散掉,而低频信号的能量通过。
高通滤波电路则是相反的,它主要用于去除低频信号,保留高频信号。
带通滤波电路可以选择一个特定的频率范围内的信号通过,而带阻滤波电路则是选择一个特定的频率范围内的信号被阻止通过。
在实际的电路设计中,滤波电路通常由电容、电感、电阻等元件组成。
这些元件的选择和组合可以实现不同类型的滤波特性。
通过合理的设计和调整,可以实现对输入信号的精确滤波,满足不同应用场景的需求。
除了基本的被动滤波电路外,还有一种常见的滤波电路是积分器和微分器。
积分器可以将输入信号进行积分运算,对低频信号有较好的放大作用;而微分器则可以将输入信号进行微分运算,对高频信号有较好的放大作用。
这两种滤波电路在信号处理和控制系统中有着重要的应用。
总的来说,滤波电路的工作原理是通过对输入信号的频率特性进行选择性的处理,去除不需要的频率成分,保留需要的频率成分。
不同类型的滤波电路有着不同的工作原理和特点,可以根据实际需求选择合适的滤波电路类型进行应用。
在实际的电子电路设计中,滤波电路是非常重要的一部分。
合理设计和应用滤波电路,可以有效地提高系统的抗干扰能力,改善信号的质量,保证系统的稳定性和可靠性。
因此,对滤波电路的工作原理有深入的了解,对于电子工程师和电子爱好者来说都是非常重要的。
无源低通滤波器的设计与仿真解析1.无源低通滤波器的基本原理-RC低通滤波器:RC电路由一个电阻R和一个电容C组成,输入信号通过电容进入电路,通过电阻输出。
该电路对高频信号的传递具有阻碍作用,使高频信号通过电容时被短路,从而被滤除。
-RLC低通滤波器:RLC电路由一个电阻R、一个电感L和一个电容C组成,输入信号通过电容进入电路,通过电感和电阻输出。
该电路除了对高频信号的阻碍作用外,还可以通过电感的电流变化来抵消与电阻上产生的电势降。
2.无源低通滤波器的设计步骤- 确定所需的截止频率(Cut-off frequency):截止频率是滤波器的重要参数,决定了滤波器对输入信号的滤波效果。
根据所需的滤波效果,选择适当的截止频率。
-计算电阻、电容和电感的数值:根据所选的截止频率和电压源的数值,使用以下公式计算电阻、电容和电感的数值:- RC低通滤波器:R = 1 / (2πfc),C = 1/ (2πfR)- RLC低通滤波器:R = 1 / (2πfc),L = R / (2πfQ),C = 1 / (2πfR)其中,f为截止频率,c为电容,l为电感,Q为无损品质因数。
-选择合适的电阻、电容和电感的数值:根据所计算出的数值,选择能满足要求的最接近的标准数值。
-进行电路连接:根据所选择的电阻、电容和电感的数值,将它们连接成相应的电路。
3.无源低通滤波器的仿真解析- 使用软件进行仿真:使用一些电子电路仿真软件如Multisim、PSpice等,将设计好的低通滤波器电路进行仿真。
-输入信号:选择一个合适的输入信号作为仿真的输入,例如正弦波、方波等。
-输出信号:观察滤波器电路的输出信号,并与输入信号进行对比分析,判断滤波器对输入信号的滤波效果。
-优化设计:根据仿真结果,可以对电阻、电容和电感的数值进行微调,以达到更好的滤波效果。
4.总结通过设计和仿真无源低通滤波器,我们可以滤除高频信号,保留低频信号。
设计无源低通滤波器的步骤包括确定截止频率、计算电阻、电容和电感的数值、选择标准数值和进行电路连接。
各种电源滤波电路解析小T[电子工程技术2017-06-13� ``.点击上方蓝字关注我们!FOLLOW US ,. ,啊我有一本电子工程师技术手册(免费),你要不孛?《实用电工电路涌用图集》,这本电子书免费领取免费下载I 哈佛大学经典教材《电子学》(中文版)(点击上方标题,下载资料~)在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,不能直接给电子电路使用。
所以要对输出的电压进行滤波,消除电压中的交流成分,成为直流电后给电子电路使用。
在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。
本文对其各种形式的滤波电路进行分析。
x -、滤波电路种类�滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;T(型R C 滤波电路;T(型LC 滤波电路;电子滤波器电路。
X 二、滤波原理衾31.单向脉动性直流电压的特点如匿1(a)所示。
是单向脉动性直流电压波形,从圈中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1 (b)所示。
在图1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U 。
中的直流成分,实线部分是uo 中的交流成分。
(2)分析滤波电感工作原理时,主要是认识电感器对直流电的电阻很小、无感抗作用,而对交流电存在感抗。
(3)进行电子滤波器电路分析时,要知道电子滤波管基极上的电容是滤波的关键元件。
另外,要进行直流电路的分析,电子滤波管有基极电流和集电极、发射极电流,流过负载的电流是电子滤波管的发射极电流,改变基极电流大小可以调节电子滤波管集电极与发射极之间的管压降,从而改变电子滤波器输出的直流电压大小。
(4)电子滤波器本身没有稳压功能,但加入稳压二极管之后可以使输出的直流电压比较稳定。
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电容滤波电路原理
电容滤波电路是一种常用的电子电路,用于对输入信号进行滤波,以去除其中的高频噪声。
该电路的原理是利用电容器的频率特性,将高频成分短路,使其不通过输出。
电容滤波电路由电容器和负载等组成。
输入信号通过电容器与负载相连。
在交流信号中,电容器的阻抗与频率成反比,即频率越高,阻抗越低。
当输入信号中存在高频成分时,这些高频成分会经过电容器而被短路。
而低频成分则会通过电容器进入负载。
因此,电容滤波电路可以实现对输入信号的低频成分进行传递,而高频成分则被滤除。
通过合适选择电容器的参数,如容值和工作电压,可以实现不同的滤波效果。
较大的电容值可以更好地滤除高频成分,但也会导致滞后响应和相位变化。
较小的电容值可以保持较好的响应速度,但滤波效果可能较差。
在实际应用中,电容滤波电路常用于电源电路中,用于平滑直流电压,以去除电源中的纹波。
此外,它也常用于音频放大器中,用于去除高频噪声,提高音质。
总之,电容滤波电路通过利用电容器的频率特性,将高频成分短路,实现对输入信号的滤波处理。
通过合适选择电容器参数,可以实现不同的滤波效果,满足不同应用需求。
ne5532 低通滤波电路图设计及难点解析
本文主要是关于ne5532 的相关介绍,并着重对ne5532 低通滤波电路
图设计及难点进行了详尽的阐述。
ne5532
NE5532 是高性能低噪声双运算放大器(双运放)集成电路。
与很多
标准运放相似,但它具有更好的噪声性能,优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽,电源电压范围大等特点。
因此很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及电话通道放大器。
用作音频放大时音色温暖,保真度高,在上世纪九十年代初的音响界被发烧友们誉为“运放之皇”,至今仍是很多音响发烧友手中必备的运放之一。
特性。
整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。
为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无涯滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流桥式整流的输出电压的脉动系数S≈0.67。
对于全波和格式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。
(To整流输出的直流动电压的周期。
)电阻滤波电路RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1(B)RC滤波电路。
若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。
由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就好。
而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合。
电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C 并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。
并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中。
而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来。
经过滤波电路的负载放电,网域上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用。
若采用电感滤波,当输入电压增设时,与负载串联的电感L 中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用。
利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑。
因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。
电感滤波缺点是体积大,成本高。
桥式整流电感滤波电路如图所示。
电感滤波的波形图如图2所示。
根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化。
在格式整流电路中,当U2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后U2不到90度。
当U2超过90度后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供。
由于格式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3;D2、D4的导电角θ都是180度,这一点与电容滤波电路不同。
已知格式整流电路二极管的导通角是180度,整流输出电压是半个半个正弦波,其平均值为。
电感滤波电路,二极管的导通角也是180度,当忽略电感器L的电阻时,负载上输出的电压平均值也是。
如果考虑滤波电路的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大,即RL不能太大,应满足wL>>RL,此时IO(AV)可用下式计算由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在wL和分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分。
电感L愈大,RL愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大,且变化比较大的场合。
采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流。
电容滤波原理详解1、空载时的情况当电路采用电容滤波,输出端空载,如图4(a)所示,设初始时电容电压uC 为零。
接入电源后,当u2在正半周时,通过D1、D3向电容器C充电;当在u2的负半周时,通过D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。
由于一般很小,电容器很快就充到交流电压u2的最大值,如波形图2(b)的时刻。
此后,u2开始下降,由于电路输出端没接负载,电容器没有放电回路,所以电容电压值uC不变,此时,uC>u2,二极管两端承受反向电压,处于截止状态,电路的输出电压U0=U c=√2U2,电路输出维持一个恒定值。
实际上电路总要带一定的负载,有负载的情况如下。
2、带载时的情况图5给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况。
接通交流电源后,二极管导通,整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。
在时刻,即达到u2 90度峰值时,u2开始以正弦规律下降,此时二极管是否关断,取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。
先设达到90度后,二极管关断,那么只有滤波电容以指数规律向负载放电,从而维持一定的负载电流。
但是90度后指数规律下降的速率快,而正弦波下降的速率小,所以超过90度后有一段时间二极管仍然承受正向电压,二极管导通。
随着u2的下降,正弦波的下降速率越来越快,uC的下降速率越来越慢。
所以在超过90度后的某一点,例如图5(b)中的t2时刻,二极管开始承受反向电压,二极管关断。
此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流,直至下一个半周的正弦波来到,u2再次超过uC,如图5(b)中的t3时刻,二极管重又导电。
以上过程电容器的放电时间常数为电容滤波一般负载电流较小,可以满足td较大的条件,所以输出电压波形的放电段比较平缓,纹波较小,输出脉动系数S小,输出平均电压UO(AV)大,具有较好的滤波特性。
以上滤波电路都有一个共性,那就是需要很大的电容容量都能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间很有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,变压器冲击很大,所以现在一般的做法是整流前加一的功率型NTC热敏电阻来维持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,回电后随着温度升高,电阻阻值迅速减小,这个电路叫软起动电路。
这种电路缺点是:断电后,在热时间常数为,NTC热敏电阻没有恢复到零功率电阻值,所以不频繁的开启。
为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高?这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压,加上负载后就是平均值,计算:峰值电压=1.414×理论输出电压有源滤波——电子电路滤波电阻滤波本身有很多矛盾,电感滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波电路,电路如图6。
它是由C1、RC2组成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路。
贴图6可知,流过R的电流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。
流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β),所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减。
从RL负载电阻两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了((1+β)倍,而C2增大了(1+β)倍。
这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1/β,比如晶体管的直流放大系数β=50,如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了。
采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛用于一些小型电子设备的电源之中。
DLC型滤波器1、工作原理DLC型滤波器有正脉冲输入时电流方向a、当变压器次级绕组为上正下负时,由于变压器次级绕组输出的电压是正负交变的矩形波,故加D1整流去掉负半周,正半周通过D1整流后,电流通过电感L储存了磁能,这个电流一部分给C1充电,另一部分给负载R L用,D2截止。
b、当输入正脉冲消失后,这时变压器次级绕组产生的自感电压为上负下正,所以整流管D1截止,滤波器没有输入电压,负载R L的电流供给由两部分组成,一部分由电感中储存的磁能转换为电能,电流方向与原来的电流方向一致,并通过续流二极管D2构成回路电流i L,另一路是C1放电提供的电流为-i c1。
2、DLC型滤波器,输出的直流电压就是它输入的矩形波电压的平均值。
3、DLC型滤波器常用在肪宽式开关稳压电源,DLC的输出端,对地需要并联一个电阻,习惯上叫做“释放电阻”,一般在释放电阻中有30-50mA电流就可以。
CRC π型滤波器1、工作原理a、经整流输出的电压,首选经过C1电容器的滤波,将大部分交流成分滤除,经C1后的电压,再加到由R L和C2够成的RC滤波电路中,电容C2进一步对交流成分进行滤波。
b、C1小于电容几乎不存在电感,它的容抗很小,这样高频干扰成分容易通过小电容C1滤波到地,对高频交流干扰滤波效果较好。
c、而电容容量大(C2>C1),流过C2的是低频交流成分,对低频交流干扰滤波效果较好。
d、电阻对交、直流均有压降和功率损耗,故CRC只适用于负载电流较小的场合。
CLC π型滤波器1、工作原理a、输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为i c1,迅速充到脉冲的峰值电压V i,同时电感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁能起来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为i c2,C2和C1上的电压基本相等,负载RL中的电流I RL也是由输入脉冲供给。
b、输入正脉冲消失,负载R L的电流由两路提供,一路是C2放电提供的电流为-i c2,另一路是由电感L储存的磁能转换成电能,并与C1上的电压串联后提供-i c1。
负载R L中的电流等于两个电容器放电电流的和,即I L=-(-i c2+-i c1)。
c、对直流而言:CLC型滤波器中的C1和C2,相当于开路,而电感L对直流分量的感抗等于零,相当于短路,所以直流分量能顺利的通过电感L。
d、对交流而言:电容器的容量大,相当于将其短路,而电感对各种正弦波的感抗很大,所以交流分量过不去,或过去的很少。
2、优点:输出直流电压高,最高能达到矩形波的峰值电压,适用于负载电流较大,要求输出电压脉动较小的场合。
3、弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
4、CLC π型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果真好。