信號濾波器原理

實際上，任何一個電子系統(tǒng)都具有自己的頻帶寬度（對信號較高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統(tǒng)的這個基本特點。而濾波器，則是根據(jù)電路參數(shù)對電路頻帶寬度的影響而設(shè)計出來的工程應(yīng)用電路。用模擬電子電路對模擬信號進行濾波，其基本原理就是利用電路的頻率特性實現(xiàn)對信號中頻率成分的選擇。根據(jù)頻率濾波時，是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號，通過選擇不同的頻率成分來實現(xiàn)信號濾波。當(dāng)允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做高通濾波器。當(dāng)允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做低通濾波器。當(dāng)只允許信號中某個頻率范圍內(nèi)的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶通濾波器。無源濾波器：僅由無源元件(R、L和C)組成的濾波器，它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。當(dāng)不允許信號中某個頻率范圍內(nèi)的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶阻濾波器。

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什么是EMI濾波器？

EMI是Electro Magnetic Interference的首字母縮寫，意為電磁干擾。也就是說，EMI濾波器是一種為了消除電磁干擾的濾波器。但是，光這么說還是有點難以理解，讓我先從EMI濾波器的制造背景開始說起吧。

近來，電子設(shè)備越來越來多地充斥于我們的日常生活中。這些電子設(shè)備中使用的是數(shù)字電路，而當(dāng)高頻電流通過電路板或走線時，這條路徑便成了向外輻射噪聲的天線。當(dāng)附近有其他電子設(shè)備時，此電波就會干擾到其他電子設(shè)備的正常工作。舉個例子，在收音機旁放有電腦時，收音機的音頻會混入雜音。這就是電腦的數(shù)字電路中發(fā)出的噪聲，干擾了收音機的接收天線而產(chǎn)生噪音。當(dāng)嚴(yán)重的噪聲進入數(shù)字電路時，會造成數(shù)字信號失真，甚至導(dǎo)致數(shù)字電路發(fā)生故障。這是因為電纜上感應(yīng)的電流一般都是共模形式的，而對信號電纜上傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枺Ｍ划a(chǎn)生任何影響。噪聲的傳播不于由空間傳遞電波，還會通過電源線等傳遞給連接的設(shè)備。電源濾波器定制

電源濾波器接地和殼體

這種情況也比較普遍。許多工程師安裝濾波器時，濾波器的殼體和機箱之間搭接不良(有絕緣漆);同時，使用的接地線較長，這將導(dǎo)致濾波器的高頻特性變壞，降低濾波性能。由于接地線較長，在高頻時導(dǎo)線的分布電感不能忽視，如果濾波器搭接良好，干擾信號可以通過殼體直接接地。如果濾波器的殼體和機箱之間搭接不良，相當(dāng)于濾波器的殼體(地)與機箱之間存在一個分布電容，這將導(dǎo)致濾波器高頻時接地阻抗較大，尤其在分布電感和分布電容諧振的頻率附近，接地阻抗趨于無窮。濾波器接地不良對濾波器性能的影響如圖3所示。從圖3中可以看到，由于濾波器接地不良，接地阻抗較大，有一部分騷擾信號能通過濾波器。為了解決搭接不良，應(yīng)把機箱上的絕緣漆刮掉，保證濾波器殼體和機箱有良好的電氣連接。CY電容器除了滿足接地漏電流的要求外，還在電氣和機械性能方面具有足夠的安全余量，避免在極端惡劣的環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象。在這種安裝方式下，濾波器的殼體和機殼接觸良好，堵住電源線在機箱上的開口，提高了機箱的屏蔽性能;另外，濾波器的輸入輸出線之間有機箱屏蔽相隔離，消除了輸入輸出線之間的騷擾耦合，保證濾波器的濾波性能。電源濾波器定制

各種濾波器的選擇

根據(jù)干擾源的特性、頻率范圍、電壓和阻抗等參數(shù)及負載特性的要求，適當(dāng)選擇濾波器，一般考慮：

其一，要求電磁干擾濾波器在相應(yīng)工作頻段范圍內(nèi)，能滿足負載要求的衰減特性和插入損耗要求，若一種濾波器衰減量不能滿足要求時，則可采用多級聯(lián)，可以獲得比單級更高的衰減，不同的濾波器級聯(lián)，可以獲得在寬頻帶內(nèi)良好衰減特性和插入損耗。

其二，要滿足負載電路工作頻率和需抑制頻率的要求，如果要抑制的頻率和有用信號頻率非常接近時，則需要頻率特性非常陡峭的濾波器，才能滿足把抑制的干擾頻率濾掉，只允許通過有用頻率信號的要求。

其三，在所要求的頻率上，EMI濾波器RFI濾波器的阻抗必須與它連接的干擾源阻抗和負載阻抗相匹配，如果負載是高阻抗，則電源濾波器的輸出阻抗應(yīng)為低阻；如果電源或干擾源阻抗是低阻抗，則濾波器的輸出阻抗應(yīng)為高阻；有時候需要加裝濾波器，這里將介紹選擇濾波器之前檢測濾波器需要做到的幾點：1。如果電源阻抗或干擾源阻抗是未知的或者是在一個很大的范圍內(nèi)變化，很難得到穩(wěn)定的濾波特性，為了獲得濾波器具有良好的比較穩(wěn)定的濾波特性，可以在濾波器輸入和輸出端，同時并接一個固定電阻。

其四，濾波器必須具有一定耐壓能力，要根據(jù)電源和干擾源的額定電壓來選擇電源濾波器，使它具有足夠高的額定電壓，以保證在所有預(yù)期工作的條件下都能可靠地工作，能夠經(jīng)受輸入瞬時高壓的沖擊。

其五，電源濾波器允許通過應(yīng)與電路中連續(xù)運行的額定電流一致。定電流的高了，會加大EMI濾波器的體積和重量；定電流的低了，又會降低EMI濾波器的可靠性。

其六，電源濾波器應(yīng)具有足夠的機械強度，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、按裝方便，安全可靠 。電源濾波器定制