干扰滤波技术资料学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:116 大小:16.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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屏蔽技术是为了防护辐射干扰滤波技术就是为了抑制传导干扰需要实施滤波的情况:在高频系统中,为了抑制工作频带以外的任何频带上的干扰信号在各种信号电路中,为了消除频谱成分(chéngfèn)不同于有用信号的干扰信号在电源电路、操纵电路、控制电路及转换电路中,为了消除沿这些电路的干扰作用一、滤波器的作用(zuòyòng)滤波器的作用(zuòyòng)满足电源线干扰发射(fāshè)和抗扰度要求满足(mǎnzú)抗扰度及设备辐射发射要求要注意的是:造成这种干扰(gānrǎo)的电流的原因有三个:1、外界电磁场在电缆中的所有导线上感应出来电压(这个电压相对于大地是等幅同相的),这个电压产生电流;2、由于电缆两端的设备所接的地电位不同所致,在这个地电压的驱动下产生电流;3、设备上的电缆与大地之间有电位差,这样电缆上会有共模电流。从定义容易理解,共模电流本身并不会对电路产生影响,只有当共模电流转变为差模电流(电压)时,才会对电路产生影响。这种情况发生在电路不平衡的情况下。另外,如果设备在其电缆上产生共模电流,则电缆会产生强烈的电磁辐射,造成设备不能满足电磁兼容标准中对辐射发射的限制(xiànzhì)要求,或对其它设备造成干扰。二、差模干扰(gānrǎo)和共模干扰(gānrǎo)2、共模(ɡònɡmó)/差模干扰的产生开关电源噪声(zàoshēng)三、常用(chánɡyònɡ)干扰滤波器的分类低通滤波器类型(lèixíng)滤波器对干扰的衰减作用用插入损耗表征,插入损耗IL的定义:IL=20lg(V1/V2)dB式中:V1是信号源与测量仪表(频谱仪、接收机、高频毫伏表等)直接连通时,仪表的读数,V2是在信号源与测量仪表之间插入滤波器时,仪表的读数。实际(shíjì)测量时,要注意滤波器输入输出端在高频时的耦合,另外,滤波器的接地线较长时,会使高频插入损耗值减小。电路(diànlù)与插入损耗的关系确定(quèdìng)滤波器阶数根据阻抗(zǔkàng)选用滤波电路单电感滤波电路(diànlù):IL=20lg[L/(ZS+ZL)],ZS、ZL分别是源和负载阻抗。ZS、ZL<<50;单电容滤波电路(diànlù):IL=20lg[CZSZL/(ZS+ZL)],ZS、ZL>>50;形滤波电路(diànlù):IL=20lg[(L/ZS)+LC2],ZS>>ZL;反形滤波电路(diànlù):IL=20lg[(L/ZL)+LC2],ZS<<ZL;T形滤波电路(diànlù):IL=20lg[2LC+(L2C3+2L)/(ZS+ZL)],ZS、ZL<50;形滤波电路(diànlù):IL=20lg[2LC+(LC23+2C)ZSZL/(ZS+ZL)],ZS、ZL>50;四、滤波器器件(qìjiàn)参数的确定原型滤波器及其换算(huànsuàn)关系1)低通滤波器的设计(shèjì)当希望(xīwàng)滤波器通带内衰减小,通带外衰减大时:需要采用多级级联,要求具有截止频率外的阻带衰减率为20ndB/10倍频程或者6ndB/倍频程,其中n为滤波器的级数巴特沃思滤波器原型(yuánxíng)的元件值对照表五级巴特沃思原型滤波器示意图解:5级低通滤波器的频率响应(pínlǜxiǎnɡyīnɡ)2)高通滤波器的设计(shèjì)例题(lìtí)2解:1)由于(yóuyú)高通滤波器预期的衰减位于截止频率以下,为保证在200kHz~250kHz处衰减不低于70dB,确定其截止频率fc=1MHz,最高干扰频率设为fi=250kHz,故:其归一化(相对)频率为f=fc/fi=1MHz/250kHz=4.02)查找原型滤波器的衰减与频率、级数的关系图得到在相对频率fc/fi=4.0时要获得不小于70dB的衰减,需要巴特沃思低通原型滤波器的级数n=6;解:3)查找巴特沃思滤波器原型的元件值对照表得到各级元件值为:C2=1.414F,C4=1.932F,C6=0.518F,L1=0.518H,L3=1.932H,L5=1.414H,4)利用(lìyòng)高通滤波器与低通滤波器具有频率对称性,即将低通原型滤波器中的电容换为电感,电感换为电容…;从而得到6级原型高通滤波器的各个元件值:C1’=1/L1=1.932F,C3’=1/L3=0.518F,C5’=1/L5=0.707FL2’=1/C2=0.707H,L4’=1/C4=0.518H,L6’=1/C6=1.932H,5)利用带宽和阻抗的综合换算(huànsuàn)法则:可以换算(huànsuàn)出6级原型高通滤波器的最终元件值:C1’’=C1’1/Z2πfc=512pF,C3’’=C3’1/Z2πfc=137pF