CN203968076U - 一种pcb滤波电路及pcb板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PCB滤波电路,连接于电源端与时钟电路之间,包括:输入端,与所述电源端连接;输出端,与所述时钟电路连接;电阻和电感,串联连接于所述输入端与所述输出端之间;电容组,其一端接地,另一端与所述输出端连接。本实用新型的PCB滤波电路通过在LC电路前串接电阻,形成RLC滤波电路,从而在抑制LC谐振的同时,也可以提高对电源噪声的抑制能力。本实用新型还公开了一种设有如上PCB滤波电路的PCB板。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB技术领域,尤其涉及一种PCB滤波电路及PCB板。
背景技术
在PCB板上,时钟电路的作用是产生像时钟一样准确的振荡电路,为PCB板的各器件提供时钟信号。工作时,其需要电源端的供电。时钟电路对噪声极其敏感,要保证供给时钟电路的电源信号到达时钟电路前,噪声充分衰减。
现有技术中,一般通过在时钟电路上加LC滤波(其中,L为电感或磁珠)电路来对噪声进行抑制,如图1a所示。电源端VCC的输出信号经过LC滤波电路滤波后,经由输出端VCC_CLK输出至时钟电路供电。
对于LC电路,虽然其能实现对噪声的抑制,但是因为其存在固有谐振点,参见图1b的LC电路的幅频响应函数,其幅值函数为A(w)=1/(1-w2LC)。
由图1b中可见,在某一频率(图1b中,该频率为50.12kHz)处产生谐振,LC电路的幅值会急剧增大,这会导致电源噪声被放大,从而影响时钟电路的输出指标。
发明内容
有鉴于此,本实用新型提出一种PCB滤波电路及PCB板,以解决上述问题。
为达到上述目的,本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:
一种PCB滤波电路,连接于电源端与时钟电路之间,包括:
输入端,与所述电源端连接;
输出端,与所述时钟电路连接;
电阻和电感,串联连接于所述输入端与所述输出端之间;
电容组,其一端接地,另一端与所述输出端连接。
优选地,所述电阻的取值为1~10欧姆。
优选地,所述电容组包括多个并联的电容。
优选地,所述电容组包括一个电容。
本实用新型还公开了一种PCB板,其上设有如上所述的PCB滤波电路。
本实用新型的PCB滤波电路通过在LC电路前串接电阻,形成RLC滤波电路,从而在抑制LC谐振的同时,也可以提高对电源噪声的抑制能力。
附图说明
图1a为现有技术中的LC滤波电路结构图;
图1b为现有技术中的LC滤波电路的幅频特性函数图;
图2为本实用新型实施例中的PCB滤波电路结构图;
图3a为本实用新型实施例中的一实例的幅频特性函数图;
图3b为本实用新型实施例中的一实例的谐振点的噪声波形图;
图4a为本实用新型实施例中的另一实例的幅频特性函数图;
图4b为本实用新型实施例中的另一实例的谐振点的噪声波形图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过具体实施例并参见附图,对本实用新型进行详细说明。
为了解决现有技术中的LC滤波电路产生谐振,导致电源噪声被放大,从而影响时钟电路的输出指标的问题,本实用新型实施例提供了一种PCB滤波电路,以对LC滤波电路进行改进。参见图2,该PCB滤波电路连接于电源端与时钟电路之间,包括:
输入端VCC1,与所述电源端连接;
输出端VCC_CLK1,与所述时钟电路连接;
电阻R1和电感L1,串联连接于所述输入端与所述输出端之间;
电容组,其一端接地,另一端与所述输出端连接。本实施例中,电容组可以为多个并联的电容,也可以为一个电容。本实施例中,为一个电容C1。
时钟电源滤波本质上是要实现低通滤波电路,典型的低通滤波电路有LC、RC两种:LC滤波电路为二阶滤波,有固有的谐振点,但过谐振点后的频率能够快速衰减;RC滤波电路抗干扰性强,衰减随频率不断增大。考虑两种滤波电路特性,本实用新型实施例通过在LC滤波电路上串接电阻R,从而得到新的滤波电路,该滤波电路兼具了LC、RC两种滤波电路的优点,这里称之为RLC滤波电路。
本实施例的PCB滤波电路的传递函数为:
H(jw)=1/(1-w2LC+jwRC)
其中,jw即代表该传递函数为频域传递函数,w即代表传递函数的频率。
幅频特性函数:
当时,A=1/(wRC),即A(w)的最大值由R、C/L决定,R取值越大,对谐振的抑制就越好。
在实际电路应用中,电阻R取值不可过大,若电阻R取值过大,则电阻R上的电压降低过大,导致负载端电压过低。优选地,对于时钟电路应用来言,电阻R取值范围为1~10Ω。实际应用中,可根据需要设定合适的电阻值大小。
本实用新型的PCB滤波电路通过在LC电路前串接电阻,形成RLC滤波电路,从而在抑制LC谐振的同时,也可以提高对电源噪声的抑制能力。
而且,本实用新型的PCB滤波电路实施简单、成本低廉,且PCB板上的布局面积并不会增加过大,仅需要多添加电阻即可。
以下举两个实例进行说明。
例1:参见图3a和图3b。本例中,一LC滤波,其中L为某内阻10mΩ,额定电流2A的磁珠,并联1个10uf、1个100nf电容,其频率响应如图3a中的曲线V1所示;串接1Ω电阻后,其频率响应如图3a中的曲线V10所示。图3b为串接电阻前后,谐振点m1处的噪声信号。
其中,图3a中的横坐标代表频率,纵坐标代表幅值;图3b中的横坐标代表时间,纵坐标代表电压值。
由图3a中的曲线V1可以看出,原有的LC滤波电路,在50kHz附近有一个较大的谐振点m1存在,在谐振点m1附近,容易将电源纹波噪声放大。曲线V10为本实施例的PCB滤波电路实施后的幅频特性曲线。可以看到,谐振点m1被消除。
图3b中,R0为50kHz噪声信号。在LC滤波电路中,噪声被明显放大(参见曲线R1)。而通过本实用新型实施例的滤波电路,噪声被明显抑制(参见曲线R10)。
例2:参见图4a和图4b。本例中,原有的LC滤波电路,其中L为某内阻10mΩ,额定电流2A的磁珠,电容为1个100nf电容,其频率响应如图4a中的曲线V2所示。串接1Ω电阻后,其频率响应如图4a中的曲线V20所示。图3b为串接电阻前后,谐振点m2处的噪声信号。
其中,图4a中的横坐标代表频率,纵坐标代表幅值;图4b中的横坐标代表时间,纵坐标代表电压值。
由图4a中的曲线V2可以看出,原有的LC滤波电路,在500kHz附近有一个较大的谐振点m2存在,在谐振点m2附近,容易将电源纹波噪声放大。曲线V20为本实施例的PCB滤波电路实施后的幅频特性曲线。可以看到,谐振点m2被消除。
图4b中,R0'为500kHz噪声信号。在LC滤波电路中,噪声被明显放大(参见曲线R2)。而通过本实用新型实施例的滤波电路,噪声被明显抑制(参见曲线R20)。
本实用新型实施例还公开了一种PCB板,包括如上所述的PCB滤波电路。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (5)
1.一种PCB滤波电路,连接于电源端与时钟电路之间,其特征在于,包括:
输入端,与所述电源端连接;
输出端,与所述时钟电路连接;
电阻和电感,串联连接于所述输入端与所述输出端之间;
电容组,其一端接地,另一端与所述输出端连接。
2.根据权利要求1所述的PCB滤波电路,其特征在于,所述电阻的取值为1~10欧姆。
3.根据权利要求1所述的PCB滤波电路,其特征在于,所述电容组包括多个并联的电容。
4.根据权利要求1所述的PCB滤波电路,其特征在于,所述电容组包括一个电容。
5.一种PCB板,其特征在于,其上设有如权利要求1-4任一项所述的PCB滤波电路。
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CN104883151A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-02 | 北京中科飞鸿科技有限公司 | 一种微型超宽频带带通lc滤波器 |
CN105744729A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-07-06 | 上海天马微电子有限公司 | 一种柔性电路板、电子设备及其滤除电磁干扰方法 |
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- 2014-06-24 CN CN201420339665.0U patent/CN203968076U/zh not_active Expired - Lifetime
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