測定阻抗匹配的重要性…l段π形濾波器
發布時間:2008/9/9 0:00:00 訪問次數:1454
由于有源濾波器不必需阻抗匹配,所以多數段數具有很容易級聯連接的特征。
一方面,作為數mhz以上頻率使用的高頻用濾波器,從古至今都使用lc方式的無源濾波器,但是,lc濾波器在設計時必需預先決定特性阻抗zo,當驅動側的阻抗rs、終端(負載)電阻rl,不適合或者變化時,會對濾波器特性有影響.因此,可以說一般lc濾波器的設計都很難。
在各種lc濾波器中,測定預先假定的負載電阻rl及負載斷開/短路時的lc濾波器的輸人阻抗zin,研究濾波器的通頻帶內的波形和頻帶外的特性如何變化,加深對濾波器的理解。
圖1表示基本的lc濾波器的模型。從其外形上看,稱之為π形低通濾波器。這個電路是使用了由線圈l和電容c組成的3個電抗元件的電路,衰減傾斜度為3×6db/oct,即18 db/oct。使用起來多以除去高頻噪聲等為目的。
圖1 1段π形低通攄波器的構成
計算電路常數時,首先決定特性阻抗z。和截斷頻率fc,然后算出l和c的值。在圖1中,從
可知,當zo=50ω、fc=5mhz時,l=3.183μh、c=636pf。在這個實驗里,取l=3.3μh、c=620pf。
照片1是1段π形低通濾波器的衰減特性。截斷頻率fc比設計值5mhz低,這是因為l=3.3μh的緣故。照片上側的曲線是rl=1mω時的特性,產生的通頻帶約6db,截斷頻率fc附近產生約3db的峰值。
照片1 1段π形低通濾波器的減衰特性(fc=5mhz,zo=50ω,rl=50ω及lmω,f=lookhz~l00mhz,lodb/div.)
如果在這樣的頻率特性上,在具有峰值的濾波器上給予脈沖,則輸出會產生過沖或振蕩,因此要懂得阻抗匹配的重要性。
照片2是當濾波器的輸出特性阻抗為zo=rl=50ω終端時,對應輸出斷開(rl=∞)和輸出短路(rl=0)時,各個輸人阻抗zin隨頻率特性如何變化的曲線圖。
當zo=rl=50ω時的輸人阻抗,通頻帶為51.6ω,截斷頻率fc附近產生若干個峰值,在fc以上時又變成同一曲線。
照片2 1段π形濾波器....隨首負載阻抗rl的變化而引起的輸入阻抗的變化(rl=0及∞ω,f=100k-l00mhz)
當rl=∞時,與頻率成反比,輸人阻抗zin下降.可以看到在f≈3 5mhz產生串聯共振現象:f≈5mhz附近產生并聯共振現象:fc
以上頻率時成反比.在f≈50mhz處產生串聯共振現象,但這是由電容的自己共振所引起的。
當rl=0ω時,輸人阻抗zin與頻率成比例上升,在f≈3.5mhz產生并聯共振現象,fc以上頻率時變為同樣的特性.
這樣,根據負載的阻抗匹配狀態,需注意輸人阻抗變化最壞約在2ω~2kω之悶,變化了1000倍,由此可知,特別是輸出斷開時,驅動側的功率輸出設備很容易破損。
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
由于有源濾波器不必需阻抗匹配,所以多數段數具有很容易級聯連接的特征。
一方面,作為數mhz以上頻率使用的高頻用濾波器,從古至今都使用lc方式的無源濾波器,但是,lc濾波器在設計時必需預先決定特性阻抗zo,當驅動側的阻抗rs、終端(負載)電阻rl,不適合或者變化時,會對濾波器特性有影響.因此,可以說一般lc濾波器的設計都很難。
在各種lc濾波器中,測定預先假定的負載電阻rl及負載斷開/短路時的lc濾波器的輸人阻抗zin,研究濾波器的通頻帶內的波形和頻帶外的特性如何變化,加深對濾波器的理解。
圖1表示基本的lc濾波器的模型。從其外形上看,稱之為π形低通濾波器。這個電路是使用了由線圈l和電容c組成的3個電抗元件的電路,衰減傾斜度為3×6db/oct,即18 db/oct。使用起來多以除去高頻噪聲等為目的。
圖1 1段π形低通攄波器的構成
計算電路常數時,首先決定特性阻抗z。和截斷頻率fc,然后算出l和c的值。在圖1中,從
可知,當zo=50ω、fc=5mhz時,l=3.183μh、c=636pf。在這個實驗里,取l=3.3μh、c=620pf。
照片1是1段π形低通濾波器的衰減特性。截斷頻率fc比設計值5mhz低,這是因為l=3.3μh的緣故。照片上側的曲線是rl=1mω時的特性,產生的通頻帶約6db,截斷頻率fc附近產生約3db的峰值。
照片1 1段π形低通濾波器的減衰特性(fc=5mhz,zo=50ω,rl=50ω及lmω,f=lookhz~l00mhz,lodb/div.)
如果在這樣的頻率特性上,在具有峰值的濾波器上給予脈沖,則輸出會產生過沖或振蕩,因此要懂得阻抗匹配的重要性。
照片2是當濾波器的輸出特性阻抗為zo=rl=50ω終端時,對應輸出斷開(rl=∞)和輸出短路(rl=0)時,各個輸人阻抗zin隨頻率特性如何變化的曲線圖。
當zo=rl=50ω時的輸人阻抗,通頻帶為51.6ω,截斷頻率fc附近產生若干個峰值,在fc以上時又變成同一曲線。
照片2 1段π形濾波器....隨首負載阻抗rl的變化而引起的輸入阻抗的變化(rl=0及∞ω,f=100k-l00mhz)
當rl=∞時,與頻率成反比,輸人阻抗zin下降.可以看到在f≈3 5mhz產生串聯共振現象:f≈5mhz附近產生并聯共振現象:fc
以上頻率時成反比.在f≈50mhz處產生串聯共振現象,但這是由電容的自己共振所引起的。
當rl=0ω時,輸人阻抗zin與頻率成比例上升,在f≈3.5mhz產生并聯共振現象,fc以上頻率時變為同樣的特性.
這樣,根據負載的阻抗匹配狀態,需注意輸人阻抗變化最壞約在2ω~2kω之悶,變化了1000倍,由此可知,特別是輸出斷開時,驅動側的功率輸出設備很容易破損。
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