1000pf(1000p电容)

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无源滤波器的缺点:负载能力差，无放大，特性不理想，边沿不陡，各级相互影响。

01.RC滤波特性

1)C值的选择:C不能选得太小，否则负载电容对滤波电路影响很大。一般IC的输入电容通常有1~10pF的输入电容。如果c值过大，会影响滤波电路的高频特性，因为大电容的高频特性一般都不好。

2)R值的选择:R值过小，会增加电源的负载；如果R值太大，就会消耗更多的能量。

RC滤波电路最大的缺陷就是不仅消耗了我们想要抑制的信号能量，也消耗了我们想要保留的信号能量。

此外，由于电容高频特性的限制，它不能用于频率太高的场合，所以几MHz以上需要LC滤波器。

02.电容滤波电路

在分析电容滤波电路的工作原理时，主要利用电容的隔离、直流和储能特性。

前级整流电路输出的脉动DC电压可以分解为一个DC电压和一组不同频率的交流电，交流电压会从电容流向地，而DC电压由于电容的开关特性不能接地，会流向下一个电路。

因此，电容器滤除了原始单向脉动DC电压的交流部分。

另外，电容滤波电路也可以用电容的储能特性来解释。当单向脉动DC电压处于高峰值时，电容器被充电，当处于低峰值电压时，电容器被放电，从而高峰值电压被存储，然后在低峰值电压时被释放。

不均匀的单向脉动DC电压被转换成相对平滑的DC电压。

滤波器的容量通常很大，往往是整个电路中最大的电容。

电容器容量大，滤波效果好。电容滤波电路是最常用的滤波电路之一。

其实选择电力滤波电容并不难，掌握其本质和方法。

1)理论上，理想电容器的阻抗随着频率的增加而减小(1/jwc)。但由于电容两端引脚的电感效应，电容应视为LC串联谐振电路。

自谐振频率是器件的SFR参数，也就是说当频率大于SFR值时，电容就变成了电感。如果电容对地滤波，当频率超过FSR时，干扰抑制会大大降低，所以需要并联一个更小的电容对地。你能想想为什么吗？

原因在于电容小，SFR值大，为高频信号提供了接地的路径。所以在电源滤波电路中，我们往往理解为大电容考虑低频，小电容考虑高频。根本原因在于SFR(自谐振频率)值不同。

当然，你也可以想想为什么。如果从这个角度去思考，就能理解为什么电力滤波器中电容的接地要尽量靠近地面。

2)所以在实际设计中，我们经常会有疑问。我如何知道电容的SFR是多少？

即使知道SFR值，如何选择不同SFR值的电容值？选择一个电容还是两个电容？

电容的SFR值与电容的电容值和引脚电感有关，所以电容值相同的0402，0603的SFR值或串联电容的SFR值不会相同。

3)直接通过网络分析仪测量其自谐振频率。想想怎么衡量？

知道电容的SFR值后，使用软件仿真，如RFsim99。选择一个还是两个电路，要看你供应的电路工作频段是否有足够的噪声抑制比。

仿真之后，就是实际的电路测试。比如调试手机接收灵敏度时，LNA的电源滤波器是关键，好的电源滤波器往往能提高几个dB。

电容器的本质是连接交流，隔离DC。理论上，用于电力滤波器的电容越大越好。

但由于引线和PCB的布线，电容实际上是电感和电容的并联电路(还有电容本身的电阻，有时不能忽略)，这就引出了谐振频率的概念:ω=sqrt(1/(LC))谐振频率以下为容性，谐振频率以上为感性。

所以一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。

这也可以解释为什么同样电容的STM封装比DIP封装的电容滤波频率高。至于用多大的电容，这是电容谐振频率的一个参考:

电容骤降(MHz) SMT (MHz)值为1.0μf 2.550.1μf 8160.01μf 2501000 pf 80160100 pf 25050010 pf 8001600。

只是一个参考，用一个老工程师的话来说——主要看经验。

两个电容并联一大一小比较可靠，因为大电容高频特性差，小电容高频特性好。

通常，需要两个数量级或更多数量级之间的差异来获得更大的滤波频带。

03.电感滤波电路

电感滤波电路的原理和电容滤波类似，也是由于电感的通断特性和储能特性。

从储能方面来说，原理和电容一样。当从直流电阻和交流电阻的角度解释电感的滤波电路时，电感阻挡了单向脉动DC电压分解出的交流电压部分，而电容短路接地。

电感越大，滤波效果越好。电感单独用作滤波电路的情况很少，通常与电容结合使用。

04.l形RC滤波电路

l形RC滤波电路是在普通电容滤波电路中的电容前加一个电阻。电阻器串联在电路中，而电容器并联在电路中。此时电阻和电容形成L形，所以称为L形RC滤波电路。

其滤波原理和滤波效果与普通电容滤波电路相似。此时，电容器和电阻器也构成分压电路。由于电容器的容抗很小，交流分量的分压衰减很大，使交流量通过电容器短路接地，从而达到滤波的目的。

对于DC电压部分，由于电容与DC隔离，电容对电阻没有分压作用，DC不会流过电容。

在这种滤波电路中，如果电阻的阻值不变，增加滤波电容的容量可以提高滤波效果，滤波电容的容量越大越好。

如果滤波电容的容量不变，增加电阻的阻值也可以提高滤波效果，但是滤波电阻的阻值不能太大，因为如果滤波电阻的阻值太大，DC输出电压会变小。

05.LC滤波和RC滤波的比较:

1)LC滤波主要是由于电感的低电阻和低DC损耗。交流电电感大，滤波效果好。

缺点是笨重，体积大。成本高。用于要求苛刻的电源电路。

2)2)RC滤波中的电阻消耗一部分DC电压，R不能很大，所以用在小电流、低要求的电路中。

RC体积小，成本低。滤波效果不如LC电路。

3)LC滤波一般用于高频电路或电源电路，RC用于低频电路。

4)4)LC滤波器的频率范围为1 kHz ~ 1.5 GHz，由于电感的Q值，频率响应的截止区域不够陡峭。

5)与LC滤波器相比，RC滤波器更容易小型化或集成化，所以LC的相对体积要大得多。

6)RC滤波器是有损耗的，LC滤波器理论上可以是无损耗的，所以电源的一些电路一般都是LC电路。

7)RC比LC小，成本更低。

8)低频电路用RC，高频电路一般用LC滤波。

9)RC滤波中的电阻消耗一部分DC电压，R不能很大，所以用在小电流、低要求的电路中。RC体积小，成本低。

滤波效果不如LC电路；LC滤波主要是由于电感的低电阻和低DC损耗。交流电电感大，滤波效果好。

缺点是体积大，重量重，成本高。用于要求苛刻的电源电路。

10)过滤级数越多，效果越好，但损耗和成本也越高，所以不建议超过3级。

11)RC滤波器通常与运算放大器结合使用，构成有源滤波器，多用于滤除低频信号。

例如，它被用作锁相环中的环路滤波器。

06.π RC滤波器电路

首先，从结构上看，这个滤波电路是由两个电容和一个电阻组成的。其实就是一个L型滤波电路，在电阻前接一个接地的电容，形成一个π型RC滤波电路。

两个电容同时滤波，后面的滤波电容可以进一步滤除前面电容未滤波的DC电压，这样两个电容同时滤波，滤波效果当然更理想。

可以增加第一个滤波电容的容量来改善滤波效果，但是第一个滤波电容的容量不能太大。

因为开机时，第一个滤波电容容量太大的话充电时间会太长。这个充电电流流经整流二极管，当充电电流过大且持续时间过长时，整流二极管就会损坏。

因此，当采用这种π形RC滤波电路时，可以稍微减小第一电容的容量，并通过调整后面的L形RC滤波电路来提高滤波效果。

07.多段π形RC滤波电路

多段π形RC滤波电路是在普通π形RC滤波电路后连接一个L形RC滤波电路形成的多段π形RC滤波电路。

它的滤波原理和上面普通的π形RC滤波电路一样，只是这个滤波电路会有多个DC电压输出端，后面的输出端越多，DC电压滤波效果越好。

第一个滤波器输出端的电压最高，最后一个滤波器输出端的电压最低，这主要是因为所有电阻都有压降。

多段π形RC滤波电路是整个电路中应用最广泛的滤波电路。

08.π形LC滤波电路

这种滤波电路在结构上与常见的π形RC滤波电路基本相同，只是用电感代替了电阻。

因为电阻对DC和交流的电阻相同，而电感对交流的电感大，对DC的电感小，既能提高交流滤波效果，又不会降低DC输出电压，因为电感对DC没有电感，不像电阻对DC有压降。

电感的通断和跨阻特性是这种滤波电路的最大优势，但是电感的高成本使得这种滤波电路比π形RC滤波电路用的少。

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