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濾波器分類(lèi)
按所采用的元器件分為無(wú)源和有源濾波器兩種。根據(jù)濾波器的安放位置不同,一般分為板上濾波器和面板濾波器。板上濾波器安裝在線路板上,如PLB、JLB系列濾波器。
這種濾波器的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì),缺點(diǎn)是高頻濾波效果欠佳。其主要原因是:
1、濾波器的輸入與輸出之間沒(méi)有隔離,容易發(fā)生耦合;
2、濾波器的接地阻抗不是很低,削弱了高頻旁路效果;
3、濾波器與機(jī)箱之間的一段連線會(huì)產(chǎn)生兩種不良作用: 一個(gè)是機(jī)箱內(nèi)部空間的電磁干擾會(huì)直接感應(yīng)到這段線上,沿著電纜傳出機(jī)箱,借助電纜輻射,使濾波器失效;另一個(gè)是外界干擾在被板上濾波器濾波之前,借助這段線產(chǎn)生輻射,或直接與線路板上的電路發(fā)生耦合,造成敏感度問(wèn)題;濾波陣列板、濾波連接器等面板濾波器一般都直接安裝在屏蔽機(jī)箱的金屬面板上。由于直接安裝在金屬面板上,濾波器的輸入與輸出之間完全隔離,接地良好,電纜上的干擾在機(jī)箱端口上被濾除,因此濾波效果相當(dāng)理想。
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電源濾波器概念
電源濾波器,又名“電源EMI濾波器”,或是“EMI電源濾波器”,是一種無(wú)源雙向網(wǎng)絡(luò),是一種對(duì)電源中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電氣設(shè)備。
電源濾波器是針對(duì)電源端口電磁騷擾的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,一般是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性二端口網(wǎng)絡(luò),實(shí)際上是濾波器的一種,按照工作原理稱(chēng)之為反射式濾波器。它可以在濾波器阻帶內(nèi)提供了高的串聯(lián)阻抗和低的并聯(lián)阻抗,使它和噪聲源的阻抗和負(fù)載阻抗嚴(yán)重不匹配,從而把不希望的頻率分量發(fā)射回噪聲源。
當(dāng)我們選用電源濾波器時(shí),應(yīng)主要考慮三個(gè)方面的指標(biāo):首先是電壓、電流,其次是插入損耗,然后是結(jié)構(gòu)尺寸。由于濾波器內(nèi)部一般是經(jīng)過(guò)灌封處理的,因此環(huán)境特性不是主要問(wèn)題。但是所有的灌封材料和濾波電容器的溫度特性對(duì)電源濾波器的環(huán)境特性有一定的影響。
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實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段
數(shù)字濾波器有多種方式可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理,我們介紹在實(shí)際中使用的兩種,一種是我們集成電路的方式將集成電路的各種元 器件組成一個(gè)專(zhuān)用的設(shè)備,這種設(shè)備稱(chēng)之為數(shù)字信號(hào)處理機(jī),類(lèi)似于arm架構(gòu)或者單片機(jī)架構(gòu)的數(shù)字處理機(jī)就是我們常用的一種,這種方式對(duì)于成套批量的需求商用價(jià)值比較高,因?yàn)樵靸r(jià)成本比較低,受到了市場(chǎng)的歡迎;另一種就是使用我們平常使用的x86/x64的商用或者工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬,這個(gè)完全是使用應(yīng)用軟件進(jìn)行的,這種方式也在實(shí)驗(yàn)室或者大型的數(shù)字濾波項(xiàng)目中使用,這種方式成本較高,不適宜與大批量的生產(chǎn)與配套。但是在實(shí)驗(yàn)室是的一種模擬方式,在高階模擬和運(yùn)算中有非常大的優(yōu)勢(shì)。
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濾波器實(shí)例
一個(gè)固體屏障就是一個(gè)聲波的低通濾波器。當(dāng)另外一個(gè)房間中播放音樂(lè)時(shí),很容易聽(tīng)到音樂(lè)的低音,但是高音部分大部分被過(guò)濾掉了。類(lèi)似的情況是,一輛小汽車(chē)中非常大的音樂(lè)聲在另外一個(gè)車(chē)中的人聽(tīng)來(lái)卻是低音節(jié)拍,因?yàn)檫@時(shí)封閉的汽車(chē)(和空氣間隔)起到了低通濾波器的作用,減弱了所有的高音。電子低通濾波器用來(lái)驅(qū)動(dòng)重低音喇叭(subwoofer)和其它類(lèi)型的擴(kuò)音器、并且阻塞它們不能有效傳播的高音節(jié)拍。無(wú)線電發(fā)射機(jī)使用低通濾波器阻塞可能引起與其它通信發(fā)生干擾的諧波發(fā)射。DSL分離器使用低通和高通濾波器分離共享使用雙絞線的DSL和POTS信號(hào)。低通濾波器也在如Roland公司這樣的模擬合成器(synthesiser)合成的電子音樂(lè)聲音處理中發(fā)揮著重要的作用。
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