抑制PCB对直流电源噪声干扰的滤波器设计（2） 直流电源, 滤波器, 电路板

yuyang911220

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。