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1、第三章 干扰滤波技术本讲稿第一页，共三十三页滤波器的作用信号滤波器电源滤波器切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。干扰防护。本讲稿第二页，共三十三页满足电源线干扰发射和抗扰度要求本讲稿第三页，共三十三页满足抗扰度及设备辐射发射要求信号线滤波器信号线滤波器干扰源干扰源本讲稿第四页，共三十三页电缆是主要辐射源本讲稿第五页，共三十三页用滤波消除辐射本讲稿第六页，共三十三页共模和差模电流本讲稿第七页，共三十三页共模/差模干扰的产生VVICMICMICMIDM本讲稿第八页，共三十三页开关电源噪声1.50Hz的奇次谐波（的
2、奇次谐波（1、3、5、7 ）2.开关频率的基频和谐波（开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，以下差模为主，1MHz以以上共模为主）上共模为主）本讲稿第九页，共三十三页干扰滤波器的种类衰减衰减衰减衰减衰减衰减衰减衰减低通低通带通带通高通高通带阻带阻3dB截止频率截止频率本讲稿第十页，共三十三页低通滤波器类型CTL反本讲稿第十一页，共三十三页器件数与插入损耗的关系20406080100 fc 10fc 100fc 1000fc 5阶阶 4阶阶 3阶阶 2阶阶 1阶阶20N/十倍频程十倍频程6N/倍频程倍频程插插入入损损耗耗dB本讲稿第十二页，共三十三页确定滤波器阶数50 100欲衰减欲衰减2
3、0dB4 6=24 20至少至少4阶滤波器阶滤波器10 1001 20=201阶滤波器就可以了阶滤波器就可以了为了保险，可用为了保险，可用2阶阶欲衰减欲衰减20dBL、C的数值决定截止频率的数值决定截止频率阶数决定过渡带的陡度阶数决定过渡带的陡度本讲稿第十三页，共三十三页根据阻抗选用滤波电路 源阻抗源阻抗 电路结构电路结构 负载阻抗负载阻抗 高高 C、多级、多级 高高 高高 、多级、多级 低低 低低 反反、多级反、多级反 高高 低低 L、多级、多级L 低低 规律：电容对高阻，电感对低阻规律：电容对高阻，电感对低阻本讲稿第十四页，共三十三页插入损耗的估算Fco=1/(2 Rp C)ZLZs、ZL
4、并联并联CIL=20 lg(CRp)ILIL=20 lg(L/Rs)Fco=Rs/(2 L）Zs、ZL串联串联ZsLZsZL本讲稿第十五页，共三十三页电路阻抗对滤波特性的影响三端电容三端电容铁氧体铁氧体本讲稿第十六页，共三十三页器件参数的确定LCRR L=R/2 FC C=1/2 RFC对于对于T形（多级形（多级T）和）和 形（多级形（多级）电路，最外边的电感或电容）电路，最外边的电感或电容取取 L/2 和和 C/2，中间的不变。，中间的不变。本讲稿第十七页，共三十三页实际电容器的特性ZC实际电容理想电容f引线长1.6mm的陶瓷电容器 电容量 谐振频率(MHZ)1 F 1.7 0.1 F 4
5、0.01F 12.6 3300 pF 19.3 1100 pF 33 680 pF 42.5 330 pF 601/2 LCCLR电感电阻本讲稿第十八页，共三十三页陶瓷电容谐振频率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G阻阻抗抗 100pf10nf100nf10f1f10mf100f1m10cm1cm1mm本讲稿第十九页，共三十三页表面贴装电容的阻抗特性本讲稿第二十页，共三十三页温度对陶瓷电容容量的影响0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30%C
6、%C%C本讲稿第二十一页，共三十三页电压对陶瓷电容容量的影响COGX7RY5V200-20-40-60-800 20 40 60 80 100%额定电压（额定电压（Vdc）%C本讲稿第二十二页，共三十三页实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f 电感量 （H）谐振频率 (MHZ)3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 绕在铁粉芯上的电感1/2 LCLC本讲稿第二十三页，共三十三页电感寄生电容的来源每圈之间的电容每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容导线与磁芯之间的电容CTC磁芯为导体时，磁芯为导体时，CTC为主要因素，为主要因素，磁芯为非导体时，磁芯为非导体
7、时，CTT为主要因素。为主要因素。本讲稿第二十四页，共三十三页克服电容非理想性的方法衰减电容并联 LC并联 电感并联小电容大电容大电容并联电容频率大容量小容量本讲稿第二十五页，共三十三页三端电容器的原理引线电感与电容一引线电感与电容一起构成了一个起构成了一个T形形低通滤波器低通滤波器在引线上安装两个磁在引线上安装两个磁珠滤波效果更好珠滤波效果更好地线电感起着地线电感起着不良作用不良作用三端电容普通电容普通电容 30 70 1GHz206040本讲稿第二十六页，共三十三页三端电容的正确使用接地点要求：接地点要求：1 干净地干净地2 与机箱或其它较大与机箱或其它较大 的金属件的金属件射频搭接射频搭
8、接本讲稿第二十七页，共三十三页三端电容器的不足寄生电容造成输入端、寄生电容造成输入端、输出端耦合输出端耦合接地电感造成旁路效接地电感造成旁路效果下降果下降本讲稿第二十八页，共三十三页穿心电容更胜一筹金属板隔离金属板隔离输入输出端输入输出端一周接地电一周接地电感很小感很小本讲稿第二十九页，共三十三页穿心电容的插入损耗插入损耗插入损耗频率频率1GHz普通电容普通电容理想电容理想电容穿心电容穿心电容本讲稿第三十页，共三十三页穿心电容、馈通滤波器以穿心电容为基础以穿心电容为基础的馈通滤波器广泛的馈通滤波器广泛应用于应用于RF滤波滤波本讲稿第三十一页，共三十三页馈通滤波器使用注意事项n 必须安装在金属板上，并在一周接地n 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片n 焊接时间不能过长n 上紧螺纹时扭矩不能过大本讲稿第三十二页，共三十三页线路板上使用馈通滤波器线路板地线面线路板地线面上面上面底面底面本讲稿第三十三页，共三十三页