第11章 滤波技术.ppt

第11章 干扰滤波技术 11.1 滤波的基本概念 11.2 基本滤波元件11.3 EMI滤波器11.4 滤波器的安装 11.1 滤波的基本概念 11.2 基本滤波元件11.3 EMI滤波器11.4 滤波器的安装 一、电磁干扰滤波的概念 二、插入损耗的定义 插入损耗是滤波器最重要的特性参数。插入损耗定义为不接滤波器时信号在负载上产生的电压与接滤波器时信号在负载上产生的电压之比： 三、滤波器的分类 1、按滤波器对频率的选择性能来分类，则可分为低通（LPF）、高通（HPF） 、带通（BPF）和带阻（BSF）四种滤波器： 2、对干扰滤波器，按其应用特点分：信号线干扰滤波器和电源线干扰滤波器两大类。 3、按网络中是否含有电源来分：有源和无源滤波器。前者系含有源元件组成的滤波电路，而后者仅由无源元件组成； 4、按组成滤波器的元件特征来分：LC 滤波器，晶体滤波器，机械滤波器，陶瓷滤波器，螺旋滤波器等； 11.1 滤波的基本概念 11.2 基本滤波元件11.3 EMI滤波器11.4 滤波器的安装 11.1 滤波的基本概念 11.2 基本滤波元件11.3 EMI滤波器11.4 滤波器的安装 1、常见的LC低通滤波器 2、共模扼流圈及差模扼流圈 3．电源滤波器 11.1 滤波的基本概念 11.2 基本滤波元件11.3 EMI滤波器11.4 滤波器的安装 * * 滤波器的作用是仅允许工作必需的信号频率通过，而对工作不必需的信号频率有很大的衰减作用，这样就使产生干扰的机会减为最少。 插入损耗曲线随频率而变化，所以也称之为滤波器的频率特性。 衰减 高通 衰减 带通 衰减 带阻 衰减 低通 3dB 截止频率 干扰滤波器的作用：切断干扰沿信号线或电源线传播的路径（抑制传导干扰），与屏蔽机壳（抑制辐射干扰）共同构成完善的干扰防护。 信号滤波器 电源滤波器 传导干扰 辐射干扰 ** 通常，低通滤波器用的较为广泛。这是由于： （1）电磁干扰大多为频率较高的信号，因为频率越高的信号越容易辐射和耦合； （2）数字电路中许多高次谐波是电路工作所不需要的，必须滤除，以防止对其它电路的干扰； （3）电源滤波器多为低通滤波器。 1．电容滤波器 C 电容滤波适用于高频时负载阻抗和源阻抗较大的情况。如设ZS=Z1=R，电容滤波器的插入损耗为： 实际电容滤波器的等效电路 实际电容滤波器的频响特性曲线 2．电感滤波器 L 电感滤波器适用于高频时负载阻抗和源阻抗较小的场合，如设ZS=Z1=R ，电感滤波器的插入损耗为 实际电感滤波器的等效电路及频响特性曲线 低通滤波器是电磁兼容抑制技术中用得最普遍的一种滤波器：在交直流电源系统中可以抑制电源中的高频噪声，在放大器或发射机输出电路中可以滤除有用信号的高次谐波和其他杂散干扰。 反Γ型滤波器适用于高频时负载阻抗较大，而源阻抗较小的场合。 （1） Γ型、反Γ型LC滤波器 反? ? Γ型滤波器适用于高频时负载阻抗较小，而源阻抗较大的场合。 П型滤波器由两节Γ型滤波器组合而成。П型滤波器适用于高频时负载阻抗和源阻抗都比较大的场合，与电容滤波器相比插入损耗更大，滤波效果更好。当ZS=Z1=R时其插入损耗为 （2）П型LC滤波器 ? T型滤波器由两节Γ型滤波器以不同的方式组合而成，适用于高频时负载阻抗和源阻抗都比较小的场合，它比电感滤波器的插入损耗大 。当ZS=Z1=R时其插入损耗为 （3）T型LC滤波器 T 总结：LC滤波电路的选择 低 T、多级T 低 高 反?、多级反? 低 低 ?、多级? 高 高 C、?、多级? 高 负载阻抗 电路结构 源阻抗 规律：电容对应高阻，电感对应低阻 在实际中，哪一种滤波器有效主要靠试验的结果确定。 共模扼流圈：两条导线同方向绕在同一个铁氧体环上，形成两个相同的线圈，使得两线圈在流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到抑制作用；而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。 差模扼流圈：一般是单线扼流圈，串联在单根传输线上。单线扼流圈通常是把导线缠绕在磁损较大的铁粉芯上，电感值可达几十毫亨。 1、信号滤波器的安装 板上滤波器 面板滤波器 滤波器 滤波器 1) 电路板上滤波器的注意事项 滤波器（如差模扼流圈）要并排安装 线路板的地与金属机箱或大金属板紧密搭接 在接口处设置档板 滤波器靠近接口 为滤波设置干净地 2) 面板安装滤波器注意事项 滤波器与面板之间必须