電源濾波技術(shù)

在RC濾波器中，電容的容值要根據(jù)干擾頻率進(jìn)行選擇。已有實(shí)驗(yàn)表明，干擾頻率越高，所用電容越小，而且高頻時(shí)，大電容已不起作用，小電容卻起著關(guān)鍵的濾波作用。圖4給出不同容值的聚酯電容的濾波特性，也可作為其他不同材料電容的頻率特性的參考。

2 LC濾波器
在高頻電路中經(jīng)常采用由電感、電容構(gòu)成的LC濾波器。LC濾波器對(duì)濾波元件的要求比較高，云母以及高頻瓷介電容器由于其串聯(lián)電阻和自身電感都很小，是LC濾波器中主要使用的電容。
在LC濾波器中，正確選擇濾波電路的形式非常重要，電路形式選擇的依據(jù)是源端阻抗原則，電感、電容的大小根據(jù)頻率選擇。表1列出LC濾波器選用的阻抗失配端接原則，以及截止頻率計(jì)算公式。電感L的大小要根據(jù)電流選擇，直流電阻要小，Q值要高。電流大時(shí)電感要小些，以防止電感飽和導(dǎo)致電感減小。

由于電感在工作時(shí)，一方面線圈中的電流變化將在空間形成一個(gè)變化的磁通；另一方面，外部干擾磁通如果和線圈交鏈，將在線圈中產(chǎn)生一個(gè)噪聲電動(dòng)勢(shì)，而不論線圈的繞法如何，這種情況都普遍存在。就對(duì)磁場(chǎng)的敏感性而言，有磁芯的電感比空心電感更敏感一些，這是因?yàn)闃?gòu)成磁芯材料的低磁阻特性能更多的收集外部磁場(chǎng)的磁力線的緣故。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)放式的磁芯比半開(kāi)放的磁環(huán)漏磁通要大，而半開(kāi)放式磁環(huán)的漏磁通又要比封閉式的磁罐大。一個(gè)密封性較好的磁罐所產(chǎn)生的漏磁通是相當(dāng)小的，而一般的磁環(huán)或磁罐式線圈對(duì)磁場(chǎng)的敏感性都要小于普通空心線圈。因此，在選用電感時(shí)，從抗干擾的角度出發(fā)，優(yōu)先選用漏磁通小的元器件。
高頻電路極易拾取噪聲信號(hào)，有時(shí)，即便是一小段導(dǎo)線或是器件的一段引線，處理不當(dāng)都極易感應(yīng)外界噪聲而形成干擾。因此對(duì)高頻電路除了采取電源濾波這些基本的電路措施之外，對(duì)整個(gè)電路的屏蔽和對(duì)導(dǎo)線的濾波也至關(guān)重要。為提高屏蔽罩的效果，所有進(jìn)出屏蔽罩的引線，都應(yīng)進(jìn)行濾波，以防止外部噪聲由導(dǎo)線傳入罩內(nèi)，在這種情況下通常采用穿心電容。由于同容量的穿心電容比標(biāo)準(zhǔn)的電容器具有更低的自感，因而在高頻場(chǎng)合，尤其是穿過(guò)屏蔽罩的地方經(jīng)常采用。對(duì)引線的濾波，一般可采用單電容，如云母或高頻瓷介電容，但可以采用電感L如高頻扼流圈及電容C組成π型濾波器，濾波效果將更好。如果在高頻扼流圈的外部再加裝隔離屏蔽罩，性能會(huì)更優(yōu)越。所有高頻濾波器中使用的電容器、扼流圈以及屏蔽罩的接地線應(yīng)盡可能的短，以利于提高濾波效果。
除了分立的LC濾波器之外，在電路板上廣泛使用三端濾波器。三端濾波器是將小磁珠與三引線端子式的電容器封裝在一起，構(gòu)成了T型電路，是種小型化的LC波器，高頻濾波性能好，廣泛應(yīng)用在抑制電路板上的傳導(dǎo)干擾和高頻電磁輻射。陶瓷電容的大小決定于衰減的截止頻率，容值越大，截止頻率越低，選取濾波器時(shí)應(yīng)以電路有效工作頻率低于濾波器的截止頻率為首要選擇原則。使用這類(lèi)濾波器需特別對(duì)電容到地的引線長(zhǎng)度進(jìn)行控制，長(zhǎng)度越短，高頻效果越好。

3 結(jié)束語(yǔ)
良好的電源是電路可靠且穩(wěn)定工作的必需條件，而RC濾波器和LC濾波器是電源濾波的有效措施，熟練掌握這兩種電路設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合良好的接地與電磁兼容技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)理想的電路設(shè)計(jì)。