Sobre el filtrado pasivo (I)

Desventajas de los filtros pasivos: poca capacidad de carga, falta de amplificación, bordes insatisfactorios no son pronunciados y cada nivel se afecta entre sí.

Filtro RC:

1. Selección del valor C: C no se puede seleccionar demasiado pequeño, de lo contrario, la capacidad de carga tiene una gran influencia en el circuito del filtro. En general, la capacitancia de entrada del IC a menudo tiene una capacitancia de entrada de 1 ~ 1pF. Si el valor de C es demasiado grande, afectará las características de alta frecuencia del circuito del filtro porque las características de alta frecuencia del capacitor grande generalmente no son buenas.

2. Selección del valor R: Si el valor R es demasiado pequeño, la carga de la fuente de alimentación aumentará. Si el valor R es demasiado grande, se consumirá más energía.

El mayor inconveniente del circuito de filtro RC es que no solo consume la energía de señal que deseamos suprimir, sino que también consume la energía de señal que deseamos retener. Además, debido a las características de alta frecuencia del condensador, no se puede utilizar en el caso de una frecuencia demasiado alta. Por ejemplo, se requiere un filtro LC para varios MHz o más.

Circuito del filtro del condensador

Cuando se analiza el principio de funcionamiento del circuito de filtro del condensador, se utilizan principalmente las características de aislamiento directo y las características de almacenamiento de energía del condensador. La tensión de CC pulsante emitida por el circuito rectificador frontal se puede descomponer en una tensión de CC y un conjunto de corrientes alternas de diferentes frecuencias. La porción de voltaje de CA fluye desde el capacitor hasta la tierra, y la porción de voltaje de CC no puede deberse a las características de paso del capacitor. La puesta a tierra fluye a la siguiente etapa del circuito. Por lo tanto, el condensador elimina la porción filtrada del voltaje de CC pulsante unidireccional original.

Además, el circuito de filtro de condensador también puede explicarse por la característica de almacenamiento de capacitancia. Cuando el voltaje de CC pulsante unidireccional está en un pico alto, el condensador está cargado, y cuando está en un voltaje pico bajo, se descarga, de modo que el voltaje pico alto se almacena a un voltaje pico bajo. Suelte de nuevo. Convirtiendo el voltaje de corriente continua pulsante unidireccional robusto en un voltaje de corriente continua relativamente suave.

La capacidad del condensador de filtro suele ser grande, y suele ser el condensador más grande de todo el circuito. El condensador del filtro tiene una gran capacidad y un buen efecto de filtrado. El circuito de filtro de condensador es el más comúnmente usado entre los diversos circuitos de filtro.

Cómo elegir el condensador del filtro de potencia, dominar la esencia y el método, de hecho, no es difícil.

1) Condensadores teóricamente ideales cuya impedancia disminuye con el aumento de la frecuencia (1 / jwc), pero debido al efecto inductivo de los pines en ambos extremos del capacitor, el capacitor debe considerarse como un circuito resonante de la serie LC, la frecuencia de auto resonancia El parámetro SFR del dispositivo, lo que significa que cuando la frecuencia es mayor que el valor SFR, la capacitancia se convierte en una inductancia. Si la capacitancia se filtra a tierra, la supresión de la interferencia se reduce considerablemente cuando la frecuencia excede la FSR, por lo que se requiere que un capacitor más pequeño se conecte en paralelo. ¿Se puede pensar por qué? La razón es que el pequeño condensador, el valor SFR es grande, proporciona una conexión a tierra para la señal de alta frecuencia, por lo que a menudo entendemos esto en el circuito de filtro de la fuente de alimentación: la alta capacitancia se considera de baja frecuencia, la pequeña capacitancia se considera de alta frecuencia, fundamental La razón es que los valores de SFR (frecuencia de auto-resonancia) son diferentes. Por supuesto, ¿puedes pensar por qué? Si piensa desde este punto de vista, puede comprender por qué los condensadores del filtro de la fuente de alimentación deben estar lo más cerca posible del suelo.

2) Entonces, en el diseño actual, a menudo tenemos dudas, ¿cómo puedo saber el SFR del capacitor? Incluso si conozco el valor SFR, ¿cómo elijo el valor de capacitancia de diferentes valores SFR? ¿Es un capacitor o dos capacitores? El valor SFR del capacitor está relacionado con el valor de la capacitancia, y está relacionado con la inductancia de pin del capacitor. Por lo tanto, el valor SFR del 0402, 0603 o el capacitor en línea del mismo valor de capacitancia no será el mismo. Por supuesto, hay dos formas de obtener el valor SFR:

1) Hoja de datos del dispositivo, como el valor SFR del capacitor 22pf0402 es de aproximadamente 2G;

2) mida directamente la frecuencia auto-resonante a través del analizador de red, piense cómo medir? Después de conocer el valor SFR del capacitor, use la simulación de software, como RFsim99, seleccione uno o dos circuitos en la banda de frecuencia de trabajo del circuito que está suministrando. Hay suficiente relación de supresión de ruido. Después de la simulación, es la prueba del circuito real. Por ejemplo, cuando se depura la sensibilidad de recepción del teléfono móvil, el filtro de la fuente de alimentación del LNA es la clave, y un buen filtro de la fuente de alimentación a menudo puede mejorar varios dB.

La esencia del condensador es a través de CA y CC. En teoría, cuanto más grande sea el condensador para el filtrado de la fuente de alimentación, mejor. Sin embargo, debido al cable y al cableado de PCB, el capacitor es en realidad un circuito paralelo de inductor y capacitor (y la resistencia del capacitor en sí, a veces no es despreciable). Esto introduce el concepto de frecuencia de resonancia: ω = 1 / (LC) / 1 2 La capacitancia es capacitiva por debajo de la frecuencia de resonancia y la capacitancia por encima de la frecuencia de resonancia es inductiva. Por lo tanto, la onda de baja frecuencia del filtro de condensador general, la onda de alta frecuencia del filtro de condensador pequeño.

Esto también explica por qué la frecuencia de filtro del capacitor del mismo paquete de valor STM es más alta que la del paquete DIP.