電子組裝工藝與設(shè)備大二下學(xué)期第四節(jié)濾波課件

第四節(jié)濾波概述濾波技術(shù)是抑制電子產(chǎn)品電磁傳導(dǎo)干擾，提高電子產(chǎn)品抗傳導(dǎo)擾度能力的主要手段。濾波器的作用是允許工作信號(hào)通過，而對(duì)非工作信號(hào)（電磁騷擾）則有很大的衰減作用，使產(chǎn)生干擾的機(jī)會(huì)減為最小。

電磁干擾濾波器的工作方式：1）把無用信號(hào)能量在濾波器里消耗掉。這種濾波器中含有損耗性器件，如鐵氧體材料等；2）不讓無用信號(hào)通過，并把它們反射回信號(hào)源。這種濾波器主要由無損耗的電抗元件構(gòu)成。低通濾波器主要用在干擾信號(hào)頻率比工作信號(hào)頻率高的場合，濾除高頻成分而讓低頻成分通過。應(yīng)用：常用的低通濾波器是用電感和電容組合而成的，電容并聯(lián)在要濾波的信號(hào)線與信號(hào)地線之間或信號(hào)線與機(jī)殼地或大地之間，電感串聯(lián)在要濾波的信號(hào)線上。

1）在數(shù)字電路中，常用低通濾波器將脈沖信號(hào)中不必要的高次諧波濾除掉，而僅保留能夠維持電路正常工作最低頻率。

2）電源線濾波器也是低通濾波器，它僅允許50Hz的電流通過，對(duì)其它高頻干擾信號(hào)有很大的衰減。

規(guī)律：電容對(duì)高阻，電感對(duì)低阻高通濾波器

濾除低頻成分而讓高頻成分通過，用在干擾頻率比信號(hào)頻率低的場合。應(yīng)用：在一些靠近電源線的敏感信號(hào)線上濾除電源諧波造成的干擾帶通濾波器

只讓某一范圍頻率通過,高于或低于該頻率范圍的成分都被濾除。用在信號(hào)頻率僅占較窄帶寬的場合。應(yīng)用：通信接收機(jī)的的天線端口上要安裝帶通濾波器，僅允許通信信號(hào)通過。

寬帶濾波大小電容并聯(lián)將一個(gè)大電容和一個(gè)小電容并聯(lián)起來使用，大電容抑制低頻干擾、小電容抑制高頻。但該方法，會(huì)在某個(gè)頻率上出現(xiàn)旁路效果很差的現(xiàn)象。

衰減小電容大電容并聯(lián)電容

頻率小電容三端電容通常稱為片狀濾波器。三端電容的一個(gè)電極上有兩根引線，使用時(shí)，這兩個(gè)引線串聯(lián)在需要濾波的導(dǎo)線中。導(dǎo)線電感與電容剛好構(gòu)成了一個(gè)T形濾波器，并且消除了一個(gè)電極上的串聯(lián)電感。但兩根引線間的寄生電容耦合以及接地線的電感仍會(huì)影響其高頻效果。

引線電感與電容一起構(gòu)成了一個(gè)T形低通濾波器在引線上安裝兩個(gè)磁珠濾波效果更好地線電感起著不良作用三端電容3070206040普通電容頻率衰減諧振頻率后移穿心電容一個(gè)電極與芯線（中心導(dǎo)電桿）相聯(lián)，另一個(gè)電極與外殼相聯(lián)。使用時(shí)，一個(gè)電極通過焊接或螺裝直接安裝在金屬面板上，需要濾波的信號(hào)線連接在芯線的兩端。優(yōu)點(diǎn)：①接地電感?。虎谳斎胼敵鰺o耦合

金屬板隔離輸入輸出端

一周接地，電感很小電磁干擾濾波器電磁干擾濾波器屬于低通濾波器，包括電源線濾波器和信號(hào)線濾波器。電磁干擾大多頻率較高的信號(hào)，頻率越高的信號(hào)越容易輻射和耦合數(shù)字電路中許多高次諧波是電路工作所不需要的，必須濾除，防止對(duì)其它電路產(chǎn)生干擾。電源線上的雜波頻率較高頻率較高時(shí)，雜散電容和電感之間的相互串?dāng)_嚴(yán)重電磁干擾濾波器不等同于一般的低通濾波器，從使用環(huán)境來看：一般低通濾波器：工作電平低、工作電流較小，源端或負(fù)載特性較單一電磁干擾濾波器：工作電壓高、額定工作電流大，要能承受瞬時(shí)大電流的沖擊，其源端特性、負(fù)載特性隨其工作環(huán)境的不同變化較大。頻率范圍寬，過渡帶窄；阻抗不確定，變化范圍寬安裝位置

濾波器安裝在干擾源一側(cè)還是安裝在受干擾對(duì)象一側(cè)應(yīng)由干擾的侵入途徑而定。當(dāng)只有一個(gè)干擾源影響多個(gè)敏感設(shè)備時(shí)，應(yīng)在干擾源一側(cè)接入一個(gè)濾波器；反之，如果只有一個(gè)敏感設(shè)備，而有多個(gè)干擾源，則濾波器應(yīng)安裝在敏感設(shè)備一側(cè)。如果干擾來自電源線的輻射，應(yīng)在電源出口處加以濾波，否則輻射干擾將通過各種耦合途徑達(dá)到敏感設(shè)備。

電磁干擾濾波器的安裝高頻接地

濾波器應(yīng)加屏蔽，其屏蔽體應(yīng)與金屬設(shè)備殼體良好搭接。否則，高頻接地阻抗將直接降低高頻濾波效果。濾波器的安裝位置應(yīng)盡量接近金屬設(shè)備殼的接地點(diǎn)，濾波器的接地線應(yīng)盡量短。搭接方法

一般將濾波器的屏蔽體外殼直接安裝在設(shè)備的金屬外殼上，以降低連接阻抗。為了保證在任何情況下均有良好的接觸，最好采用焊接和螺帽壓緊等搭接方法。電源線濾波器作用

電源線濾波器實(shí)際上是一個(gè)低通濾波器。它毫無衰減的把直流、50Hz等的直流或者低頻電源功率傳送到設(shè)備上去，卻大大衰減經(jīng)電源線傳入的騷擾信號(hào)，同時(shí)也能大大抑制設(shè)備本身的騷擾信號(hào)進(jìn)入電源。結(jié)構(gòu)

如圖電源線濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由2個(gè)電感L1、L2和3個(gè)電容CY1、CY2、CX構(gòu)成。

1）L1、CY1和L2、CY2構(gòu)成兩個(gè)低通濾波器，抑制共模干擾。CY1、CY2稱為共模電容。

共模扼流圈：LI、L2是對(duì)稱的繞在同一個(gè)磁環(huán)上個(gè)兩個(gè)獨(dú)立線圈。繞數(shù)相同，繞向相對(duì)。稱為共模電感或共模扼流圈。

2）對(duì)于共模扼流圈，由于磁環(huán)的材料不會(huì)絕對(duì)均勻，線圈的繞制不會(huì)完全對(duì)稱，故存在差模電感L1-L2。由差模電感和CX構(gòu)成低通濾波器，抑制差模干擾。CX稱差模電感。安裝存在問題：1）輸入端和輸出端距離太近，且無隔離，存在明顯的電磁耦合。2）濾波器的輸入線太長

3）濾波器的外殼沒有連接到機(jī)殼上