一、滤波概念

   滤波:

      滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。

   滤波器分类:

      当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做高通滤波
      当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做低通滤波
      设低频段的截止频率为fp1,高频段的截止频率为fp2:
         频率在fp1与fp2之间的信号能通过,其它频率的信号被衰减的滤波器,叫做带通滤波器
         频率在fp1与fp2之间的信号被衰减,其它频率的信号能通过的滤波器,叫做带阻滤波器

二、电容C滤波

   1、技术理论

      电容的本质是充电与放电,具有蓄能作用。
      由于充放电需要时间,电容两端电压不能突变,因此可以起到滤波的效果,将纹波信号平滑成直流信号。

   2、疑问解答

      为什么大电容滤低频,小电容滤高频?
         实际应用中,电容不是理想的,存在寄生电阻和电感。通过交流信号时,电容与RL会产生谐振频率,电容将表现为电感特性。根据公式 在这里插入图片描述,电容越大,谐振频率越小,电容越小,谐振频率越大,因此大电容滤低频,小电容滤高频。
      PCB设计时,大电容,还是小电容靠近IC?
         这个主要看IC的工作频率。
         如果是单片机等数字IC,开关频率高,小电容靠近,再大电容,发便高频供电环路小,滤波效果好。
         如果是驱动类IC,模拟类IC,模组等,开关频率低,电容主要是提供大电流,大电容靠近,再小电容。

   3、产品应用

      1,小电容用于单片机的电源引脚
      在这里插入图片描述

      2,大电容用于驱动IC,小电容用于信号管脚
    在这里插入图片描述

      3,电源IC滤波
    在这里插入图片描述

三、RC滤波

   1、技术理论

      RC滤波器属于低通滤波器,在单片机系统中,运放输入端,开关电源的SW处均有使用。
      说明:由于电阻R消耗能量,RC滤波一般只用于信号滤波,不能用于电源滤波。

   2、产品应用

      1,用于运放输入端,输入更稳定。
    在这里插入图片描述

      2、用于开关电源的SW处,可以滤波干扰,降低EMC
    在这里插入图片描述

      电阻取值一般10Ω。
      电容取值一般几百pF内。
      示波器测试看滤波效果,降低干扰的同时,对电源效率有些影响,所以最好源头解决,设计好电源电路。

四、LC滤波

   1、技术理论

      LC滤波器属于低通滤波器,在单片机系统中,电源的BUCK,BOOST拓扑,电机类设备的电源部分等均有使用。
      说明:由于LC不消耗能量,LC滤波一般用于电源滤波,也可以用于信号滤波。滤波频率 f=1/(2π√LC)

   2、产品应用

      1,用于BUCK拓扑,将PWM电压滤波成直流。
    在这里插入图片描述

      2,用于电机电源,电机一般是低频干扰。
    在这里插入图片描述

五、π型滤波

   1、技术理论

      π型滤波器包括两个电容和一个电感或电阻,双向滤波。
    在这里插入图片描述

   2、产品应用

      1,用于电源输入处。
    在这里插入图片描述

      2,用于电机电源,即可以降低电机对主电源的干扰,也可降低主电源对电机的干扰。

    在这里插入图片描述

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