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濾波器的原理與作用

濾波器是對(duì)波進(jìn)行過(guò)濾的器件，一般有兩個(gè)端口，一個(gè)輸入信號(hào)、一個(gè)輸出信號(hào)?？梢哉f(shuō)它是重要的電子元器件，濾波器把電源功率傳輸?shù)皆O(shè)備上，大大衰減經(jīng)電源傳入的EMI電磁干擾信號(hào)，保護(hù)設(shè)備免受其害;同時(shí)，又能有效地控制設(shè)備本身產(chǎn)生的EMI信號(hào)，防止它進(jìn)入電網(wǎng)，污染電磁環(huán)境，危害其他設(shè)備。

基本原理

濾波器是由電感和電容組成的低通濾波電路所構(gòu)成，它允許有用信號(hào)的電流通過(guò)，對(duì)頻率較高的干擾信號(hào)則有較大的衰減。由于干擾信號(hào)有差模和共模兩種，因此濾波器要對(duì)這兩種干擾都具有衰減作用。其基本原理有三種：

(1)利用電容通高頻隔低頻的特性，將火線、零線高頻干擾電流導(dǎo)入地線(共模)，或?qū)⒒鹁€高頻干擾電流導(dǎo)入零線(差模);

(2)利用電感線圈的阻抗特性，將高頻干擾電流反射回干擾源;

(3)利用干擾抑制鐵氧體可將一定頻段的干擾信號(hào)吸收轉(zhuǎn)化為熱量的特性，針對(duì)某干擾信號(hào)的頻段選擇合適的干擾抑制鐵氧體磁環(huán)、磁珠直接套在需要濾波的電纜上即可。

濾波器的主要參數(shù)

通帶帶寬：指需要通過(guò)的頻譜寬度，BW=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準(zhǔn)。

帶內(nèi)波動(dòng)(Passband Ripple)：通帶內(nèi)插入損耗隨頻率的變化量。1dB帶寬內(nèi)的帶內(nèi)波動(dòng)是1dB。

紋波(Ripple)：指1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內(nèi)，插損隨頻率在損耗均值曲線基礎(chǔ)上波動(dòng)的峰值。

延遲(Td)：指信號(hào)通過(guò)濾波器所需要的時(shí)間，數(shù)值上為傳輸相位函數(shù)對(duì)角頻率的導(dǎo)數(shù)，即Td=df/dv。

帶內(nèi)相位線性度：該指標(biāo)表征濾波器對(duì)通帶內(nèi)傳輸信號(hào)引入的相位失真大小。按線性相位響應(yīng)函數(shù)設(shè)計(jì)的濾波器具有良好的相位線性度。

插入損耗(Insertion Loss)：由于濾波器的引入對(duì)電路中原有信號(hào)帶來(lái)的衰耗，以中心或截止頻率處損耗表征，如要求全帶內(nèi)插損需強(qiáng)調(diào)。