滤波器的几个概念

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1、滤波器定义Att enua tion衰减信号在通过耗散网络或其他媒体时所导致的电压损耗以dB为单位;BandRejectFilter 频带抑制滤波器滤波器,其对一个频带的频率进行抑制而让较高 或较低的频率通过;有时也称作带阻滤波器;带宽带通滤波器的通带宽度是较低和较高转角频率之间的频差，诸如3dB点；BandpassFilters 带通滤波器滤波器,其让一个频带的频率通过而对较高和较低的频 率进行抑制；BesselFunction 贝塞尔函数数学函数，用于在根本不考虑幅度响应的情况下在滤波 器中产生最恒定的时间延迟；该函数十分接近于高斯函数；ButterworthFunction 巴特沃斯函数

2、数学函数，用于在根本不考虑时间延迟或相位响 应的情况下在滤波器中产生最恒定的幅度响应；CenterFrequency 中心频率 0 在标准带通滤波器中，中心频率是通过集合或算术方法 计算出来的；几何方法算术方法Characteristiclmpedance特征阻抗滤波器的特征阻抗通常被认为是等于L/C,其中L 是以亨利henry为单位的全系列电感应,而C是以法拉farad为单位的总旁路电容; 特征阻抗是以欧姆ohm为量度的；ChebyshevFunction 切比雪夫函数 数学函数 , 用于生成在特定范围波动的曲线见 ripple/波纹;这用于生成比巴特沃斯函数更接近矩形的幅度响应，但想要的相

3、位和 时间延迟特征较少;有一整套的切比雪夫函数0.1波纹、0.5波纹,等等;Cut-OffFrequenc y截止频率fc低通滤波器中的上通带边缘或者高通滤波器中的下通 带边缘;最靠近阻带的通带边缘，有时称作3dB点；Decibel分贝dB增益或衰减单位，用于表示两个电压之比;用于描述电压增益、电压 损耗、性能指数 或任何可以作为 两个电压之比来 考虑的数值 ;以分贝定义为 20LogEl/E2,其中E1和E2是两个电压,诸如输入和输出电压，或者峰值电压和平均电 压，等等;Dissipation耗散滤波器中由于电阻或磁芯损耗等而发生的能量损耗；Distortion 失真通常是指信号遭到修改从而

4、产生不想要的末端效应;这些修改可以 是与相位、幅度和延时等有关的;正弦波失真通常定义为正弦基波成分被去除后所剩 余的信号功率的百分比;EllipticFunction 椭圆函数一个数学函数,用于借助若干个电路元件产生最接近矩 形的相位滤波器相应;椭圆函数在通带和阻带两者中都有一个切比雪夫响应;椭圆函 数滤波器的相位响应和瞬态响应要比任何传统的传递函数要差;EnvelopeDelay 包络延迟调相信号在通过滤波器时,其包络的传播时间延迟;有时也 称作时间延迟或群延时;包络延迟与移相响应与频率曲线之比成比例;包络延迟失真 是当延时在通带区域中所有频率处并不都恒定时发生的;FilterQ滤波器Q带通

5、和频带抑制滤波器的一个重要参数：带通与频带抑制:Q二o3dB带宽GaussianFunction高斯函数数学函数，用于设计传递阶跃功能的滤波器零过冲，最大 上升时间;与贝塞尔函数滤波器类似;HighpassFilter高通滤波器一种滤波器,其使高频通过而对低频进行抑制；InsertionLoss插入损耗在电路中插入滤波器所导致的信号损耗;这以dB分贝为量度, 且有很多不同的定义;通常，这就是电路中插有滤波器时提供给负载的电压在高峰频 率响应处,与用一个完美的无损耗匹配变压器更换了滤波器时负载中电压之比;当在 两个阻抗有很大不同的电路中间插入滤波器时 ,则以其他方式指定插入损耗有时则 更实际一些

6、;LinearPhaseFilter 线性相位滤波器一种滤波器,用于展示在每个频率单位处相位所 发生的常量变化;频率对相位的综合图是一条直线;此类滤波器能够很好地显示其通 带内的一个恒定延时;LoadImpedance 负载阻抗为满足滤波器规格而通常必须连接到滤波器的输出终端的 阻抗；滤波器将驱动这一负载;LowpassFilter 低通滤波器一种滤波器,其使低频通过而对高频进行抑制; Overshoot 过冲信号在其初始上升时超过其稳定状态输出的百分比量; 通带滤波器能够通过信号的频率范围;PassbandRipple 通带波纹频率衰减在滤波器通带内的变化;PhaseShift 相移信号在通

7、过滤波器时所发生的相位变化 ;信号时间延迟称作相位滞 后;在一般的网络中,相位滞后随频率的增加而增加 ,从而产生一个正向的包络延迟 参见包络延迟;Rela ti veA tt enua tio n相对衰减将最低衰减点当作零dB时所测得的衰减，或者相对衰 减=衰减减去插入损耗;Response 响应用于描述滤波器如何对输入信号作出反应的术语 ;这被定义为输入信 号与输出信号的比值针对幅度响应和相位响应;Ripple 波纹通常指滤波器的幅度响应中所发生的波状变异;切比雪夫和椭圆函数滤 波器具有很好的等量波纹equi-ripple特征，也就是通带中幅度响应的波峰和波谷之 间的差异永远相同；巴特沃斯、

8、高斯和贝塞尔函数没有任何波纹;波纹通常是以dB分 贝为单位测量的;Risetime 上升时间滤波器输出端的阶跃功能在初始上升时从其稳定状态值的 10%移到 90%所需的时间长度;RollOff 滚降用于描述滤波器的阻带特征的术语;例如，可以指定滤波器每倍频滚降42dB;在指定滤波器特征时，这一方法有些过时；这意味着，第二个倍频会下降84dB,第三个倍频将下降126dB,依次类推;在现实中，极限衰减在靠近80dB处变平,而很难将乱真come-backs重现保持在80dB以下；ShapeFactor 形状因数所有滤波器的一个重要参数:带通与频带抑制:S=低通和高通:S二StepFunction 阶

9、跃功能信号在零时间内所发生的幅度变化从一级到另一级 ;通常是 指用于测试瞬态响应的矩形前缘波形;StopBand 阻带需要根据实际需要对所有信号进行抑制或衰减的频率区域;也称作抑制频带;TimeDelay 时间延迟特定信号通过滤波器所需的时间量;滤波滤波技术是抑制干扰的一种有效措施，尤其是在对付开关电源EMI信号的传导干扰和某些 辐射干扰方面,具有明显的效果;任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模干扰 信号来表示;差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰；共模干扰在导线与地机壳 之间传输,属于非对称性干扰;在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干 扰较小,共模干扰幅度大、频率高,还

10、可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大;因 此,欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下；除抑制干扰 源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器;一般设备的工 作频率约为1050kHz;EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10kHz算起； 对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI 滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果；2.1 . 1瞬态干扰是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电 压幅度高、瞬态能量大;瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的

11、波动；当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压 VI上，使VI超过内部功率开关管的漏一源击穿电压VBRDS时，还会损坏TOPSwitch芯片，因此必须采 用抑制措施;通常，静电放电 ESD 和电快速瞬变脉冲群 EFT 对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响;静电放电在 5200MHz 的频率范围内产生强烈的射频辐射;此辐射能量的峰值经常出现在 35MHz45MHz 之间发生自激振荡;许多 I/O 电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内 ，结果，电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量 ; 当电缆暴露在 48kV静电放电环境中时,1/0电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V;这个电压远远超出

12、了典型数字的门 限电压值0.4V;典型的感应脉冲持续时间大约为400纳秒;将I/O电屏蔽起来，且将其两端接地，使内部信号引线全部处 于屏蔽层内，可以将干扰减小6070dB，负载上的感应电压只有0.3V或更低； 电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐 射发射，从而耦合到电缆和机壳线路;电源线滤波器可以对电源进行保护;线地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰 的有效器件，它使干扰旁路到机壳，而远离内部电路;当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时，共模扼流圈 必须提供更大的保护作用;这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈，中心抽头通过一只电容容量由泄漏电流决 定连接到机壳;共模扼流圈通常绕在高导磁

13、率铁氧体芯上，其典型电感值为1520mH;通常呢，模拟滤波器大致有这么几种：应用最多的当数 LC 滤波器,其次是陶瓷滤波器,再次是声表面波滤波器, 还有晶体滤波器、腔体滤波器、螺旋滤波器等等;LC滤波器通常的应用范围可以是小于1G,做的出色的可以做到3G, 那需要特殊的材料和工艺以及经验,实际上我们自己在通常情况下,能够做到100M就不错了； 2300M以上一般都已经需要使用印制线来作为电感； 而带宽通常在530%,做得好的可以做到160%.插损一般为 212dB.阻带抑制一般可以做到450dB,好的为780dB.国内做得好的当数13所和总参57所上海分所；陶瓷滤波器,通常只能做到30M以下;

14、一般来讲,6M以上都要用谐波来做；带宽可以做到千分之几到百分之几;插损通常在210个dB,阻带抑制一般为4070dB.其主要问题是不好匹配；因其输入输出阻抗多为几百欧姆,难以做到五十欧姆；声表面波滤波器，通常为几M到两百M,带宽为千分之几到百分之二十，插损通常为20dB左右,现在宽带的做得好也有几个dB的；阻带抑制一般为4055dB,匹配也是问题；优点是矩形系数小和体积小；晶体滤波器,通常因其带宽窄和抑制高而得到应用；带宽一般在千分之一到千分之几;应用范围通常在几百K到300M;插损通常为28dB, 一直可以做到780dB,矩形系数也较好； 有单个滤波器和级联滤波器自分,前者需要很好匹配,后者多已内置50欧姆匹配；腔体滤波器是介质滤波器的一种，通常用于1003000M,带宽通常为百分之几，插损为26dB,体积较小；阻带抑制通常为