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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”，是一種無源雙向網絡，是一種對電源中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除的電氣設備。

電源濾波器是針對電源端口電磁騷擾的特點而設計的，一般是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構成的頻率選擇性二端口網絡，實際上是濾波器的一種，按照工作原理稱之為反射式濾波器。它可以在濾波器阻帶內提供了高的串聯阻抗和低的并聯阻抗，使它和噪聲源的阻抗和負載阻抗嚴重不匹配，從而把不希望的頻率分量發射回噪聲源。

當我們選用電源濾波器時，應主要考慮三個方面的指標：首先是電壓、電流，其次是插入損耗，然后是結構尺寸。由于濾波器內部一般是經過灌封處理的，因此環境特性不是主要問題。但是所有的灌封材料和濾波電容器的溫度特性對電源濾波器的環境特性有一定的影響。

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濾波器注意事項

板上濾波器雖然對高頻的濾波效果不理想，但是如果應用得當，可以滿足大部分民用產品電磁兼容的要求。在使用時要注意以下事項：如果決定使用板上濾波器，在布線時就要注意在電纜端口處留出一塊“干凈地”，濾波器和連接器都安裝在“干凈地”上。通過前面的討論，可知信號地線上的干擾是十分嚴重的。如果直接將電纜的濾波電容連接到這種地線上，會造成嚴重的共模輻射問題。為了取得較好的濾波效果，必須準備一塊干凈地。并與信號地只能在一點連接起來，這個流通點稱為“橋”，所有信號線都從橋上通過，以減小信號環路面積。

并排設置：同一組電纜內的所有導線的未濾波部分在—起，已濾波部分在一起。否則，一根導線的耒濾波部分會將另一根導線的已濾波部分重新污染9使電纜整體濾波失效。靠近電纜：濾波器與面板之間的導線的距離應盡量短。必要時，使用金屬板遮擋一下，隔離近場干擾。與機箱接：安裝濾波器的干諍地要與金屬機箱可靠地搭接起來，如果機箱不是金屬的，就在線路板下方設置一塊較大的金屬板來作為濾波地。干凈地與金屬機箱之間的搭接要保證很低的射頻阻抗。如有必要，可以使用電磁密封襯墊搭接，增加搭接面積，減小射頻阻抗。接地線短：考慮到引腳的電感效應，其重要性前面已討論，濾波器的局部布線和設計線路板與機箱（金屬板）的連接結構時要特別注意。

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基本概念

波電路的作用就是允許某段頻率范圍內的信號通過，而阻止或削弱其他頻率范圍的信號。有源濾波電路由電阻、電容和集成運算放大器組成，又稱為有源濾波器。有源濾波器能夠在濾波的同時還能對信號起放大作用，這是無源濾波無法做到的。根據濾波電路通過或者阻止信號頻率范圍不同，可將濾波電路分為低通、高通、帶通河帶阻電路。本文討論的是有源低通濾波電路的設計與研究。有源低通濾波電路能夠通過低頻信號，抑制或衰減高頻信號 。

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低通濾波器實例

理想與實際濾波器一個理想的低通濾波器能夠完全剔除高于截止頻率的所有頻率信號并且低于截止頻率的信號可以不受影響地通過。實際上的轉換區域也不再存在。一個理想的低通濾波器可以用數學的方法（理論上）在頻域中用信號乘以矩形函數得到，作為具有同樣效果的方法，也可以在時域與sinc函數作卷積得到。然而，這樣一個濾波器對于實際真正的信號來說是不可實現的，這是因為sinc函數是一個延伸到無窮遠處的函數（extends to infinity），所以這樣的濾波器為了執行卷積就需要預測未來并且需要有過去所有的數據。對于預先錄制好的數字信號（在信號的后邊補零，并使得由此產生的濾波后的誤差小于量化誤差）或者無限循環周期信號來說這是可實現的。實時應用中的實際濾波器通過將信號一小段時間讓它們能夠“看到”未來的一小部分來近似地實現理想濾波器，這已為相移所證明。近似精度越高所需要的越長。采樣定理描述了如何使用一個完善的低通濾波器和奈奎斯特-香農插值公式從數字信號采樣重建連續信號。實際的數模轉換器都是使用近似濾波器。

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