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标题: 抑制PCB对直流电源噪声干扰的滤波器设计(2) [打印本页]

作者: yuyang911220    时间: 2015-6-30 14:57     标题: 抑制PCB对直流电源噪声干扰的滤波器设计(2)

Zsetup和k的值可通过一个用已知电阻代替ZPS等效电路求得。          由此ZPS可由式(4)求出,阻抗变化范围20~120Ω。
          把PCB电路板代替ZPS接入图3中,PCB的输入阻抗为:
          
          ZT为实测的PCB连续阻抗,得出ZPCB变化范围200~600Ω。
          1.2 选择滤波器
          第1步应选定滤波器拓扑结构。常用阻抗匹配的拓扑结构有4种,分别是并联电容、串联电感、L-C回路和C-L回路。ZPS和ZPCB的阻抗都在几十欧至几百欧间,若采用并联电容拓扑结构,并联电容的值要远小于ZPS ||ZPCB的并联电容,若采用串联电感拓扑结构,串联电感的值要远大于ZPS+ZPCB的串联电感,按并联电容和串联电感拓扑结构分别估算出C和L的值为:
          
          由于电感的计算值为550μH,其体积远大于电容的体积,因此选定并联电容拓扑结构,等效电路如图3所示。

          


          带滤波器比不带滤器时衰减值为:
          
          由式(8)可以求出不同衰减对应的电容值。例如,在1MHz时衰减6dB,对应容值约为7nF。
          1.3 验证
          选取一只10nF电容并联在PCB直流供电电源2端。测试结果如图4所示。图4(a)为噪声频域图,频率1MHz的噪声辐度由24dB减少至18dB。
          图4(b)为噪声时域图,均方根振幅由图2(b)的11.03mV降到滤波后的4.98mV。

          


          选取一只2.2nF电容并联在PCB直流供电电源2端。频率1M的噪声辐度由24dB减少至22.8dB.
          2 结束语
          通过测试证明基于电路测量方法,抑制数字电路板对供电电源的噪声干扰的滤波器设计是有效的。需要设计抑制EMI滤波器时,都可以采用这种方法,计算出电源的输出阻抗和数字电路板的输入阻抗,得出的阻抗信息可以确定EMI滤波器的拓扑结构和元件值,而不需要额外的试验和代价。




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