第4章电磁干扰的抑制(滤波2)ppt课件.ppt

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1、第4章抑制电磁干扰的滤波技术4.1滤波器的特性与分类4.2低通滤波器4.4高通滤波器4.5有源滤波器4.3电容、电感的高频特性4.7反射式和吸收式混合使用4.8电源滤波器4.6吸收型滤波器4.9滤波器的选用与安装★知识回顾★思考1：屏蔽衬垫用在哪些场合？有什么作用？3.使用电磁密封衬垫的场合机箱结合面的缝隙长度超过λ/20；要求机箱的屏蔽效能大于40dB；设备的发射或敏感频率超过100MHz；无法采用机械加工来得到更好的导电连续性；结合面采用了不同材料，而且设备要在恶劣环境下工作；需要对环境采取密封措施。思考2：滤波器主要抑制哪种类型的干扰？插损（IL）如何定义？(1)插入损耗（IL）4.1滤

2、波器的特性与分类衡量滤波器性能的主要指标。定义：1.特性：U1——未接入滤波器，信号源在负载上建立的电压；U2——接入滤波器，信号源在负载上建立的电压。IL与信号源频率、源阻抗、负载阻抗等因素有关。插入损耗，频率特性，阻抗特性，额定电流；外形尺寸，工作环境，可靠性等。4.多级滤波器过渡带与滤波器阶数（L、C器件数）的关系：对于n阶滤波器，过渡带的斜率按20ndB/10倍频或6ndB/倍频增加。增加滤波器的阶数仅增加了过渡带的斜率，而不改变滤波器的截止频率。1阶2阶3阶4阶例：二阶原型滤波器：U~C1ΩL1ΩCU~1ΩL1Ω三阶原型滤波器：Π型:T型：2F1Ω1H等U~1Ω1H等1F1Ω2HU~

3、1Ω1F例：设天线的工作频率为2~30MHz，输入阻抗为72Ω，干扰频率为66～72MHz，要求带外衰减≥30dB，设计低通滤波器。解：最低截止频率>30MHz，取32MHz。最低干扰频率fi>66MHz,则要求：6ndB/倍频>30dB，则n≥5，取n＝5。换算：5级原型滤波器的参数为4.3电容、电感的高频特性谐振点：1.电容的频率特性引线长1.6mm的陶瓷电容器C低频模型RCL高频模型理想电容阻抗频率特性曲线电容量谐振频率(MHz)1μF1.70.01μF12.63300pF19.31100pF33330pF60阻抗频率特性实际电容巧用谐振点：通过调整电容量和引线长度，使谐振点恰好落在干扰

4、频率上（附近），提高滤波效果。对滤波特性的影响提高谐振频率的方法：尽量缩短引线长度；当角频率时，会发生串联谐振，这时电容的阻抗最小，滤波效果最好，超过谐振点后，电容器的阻抗呈现电感阻抗特性——随频率的升高而增加，滤波效果开始变差。选用电感较小的种类。一个常见的错误：加大电容量来提高干扰抑制效果。克服电容非理想性的方法带宽干扰信号，以上。①大小电容并联：大电容谐振点低，小电容谐振点高。大电容抑制低频干扰，小电容抑制高频干扰。RUg~R大电容小电容电容并联LC并联电感并联问题：大小电容的谐振频率点间，大电容呈电感性，小电容呈电容性。构成LC并联网络，在某个频率点上出现并联谐振。并联电容②三端电容三

5、端电容：构成一个T形滤波器。③穿心电容（馈通电容）问题：引线间电容耦合，另一引线的电感（300MHz以下）结构：特点：接地电感小；输入输出无耦合。RUg~R三端电容普通电容谐振点：2.电感的频率特性绕在铁粉芯上的电感理想电感阻抗频率特性曲线电感量(μH)谐振频率(MHz)3.4458.828685.71252.65001.2阻抗频率特性低频模型LRCL高频模型实际电感关键减小寄生电容单层绕制多层绕制方法：边绕边重叠分段绕制多电感串联克服电感线圈非理想性的方法4.4高通滤波器(1)网络结构——将低通滤波器网络中所有电容器与电感器互换RUg~CRUg~等LRRUg~CRR低通高通RUg~LR设计方

6、法：对偶变换用于抑制信号通路上的交流电流分量或抑制某个特定的低频外来信号。(3)将高通原型滤波器电路中各L、C和R值按低通滤波器相同的方式进行参数变换:(2)将低通原型滤波器电路中各L值和C值取其倒数作为高通原型滤波器对应的C值和L值Ug~1Ω1ΩLhUg~Ch1Ω1Ω例：设计一个高通滤波器，指标要求：解：即12.3ndB/倍频>70dB，则n＝6低通原型：高通原型元件值：换算出高通的最终元件值：Ug~600Ω600ΩLh1Ch2Lh3Ch4Lh5Ch6Ug~600Ω600ΩCh2Lh3Ch4Lh5Ch6Lh1高通滤波电路带通滤波器Ug~RRLp1Cs1Cp1Lp2Cs2Cp2Ls1Ls2Ug

7、~RRLp1Cp1Cp2Lp2Cs1Ls1Cs2Ls2带阻滤波器4.5有源滤波器方法：采用电路技术模拟电感和电容特性。特点：功率大，体积小，重量轻三种类型：①有源电感滤波器：用有源器件模拟电感元件的频率特性，对干扰信号形成高阻抗电路。②有源电容滤波器：用有源器件模拟电容元件的频率特性，对干扰信号形成低阻抗电路。③对消滤波器：产生干扰电流振幅相等、相位相反的反馈电流，抵制干扰。4.6吸收型滤波器吸收