CN205945670U

CN205945670U - 高阶共模滤波电路及pcb电路板

Info

Publication number: CN205945670U
Application number: CN201620780612.1U
Authority: CN
Inventors: 邹雪峰; 邓波
Original assignee: Sichuan Changhong Jijia Precision Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Jijia Precision Co Ltd
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-22

Abstract

本实用新型涉及滤波电路领域，提供了一种高阶共模滤波电路及PCB电路板，解决高频、高强度的传导和电磁辐射干扰问题。高阶共模滤波电路包括正输入端、负输入端、第一电容、第二电容、第一T型滤波电路、第二T型滤波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、正输出端以及负输出端；其中：正输入端、第一T型滤波电路、第一RC滤波电路、正输出端串联，同时，正输入端还与第一电容的一端连接，负输出端还与第二电容的一端连接；负输入端、第二T型滤波电路、第二RC滤波电路、负输出端串联，同时，负输入端还与第一电容的另一端连接，负输出端还与第二电容的另一端连接。本实用新型适用于高频滤波器。

Description

高阶共模滤波电路及PCB电路板

技术领域

本实用新型涉及滤波电路，尤其涉及高阶共模滤波电路及PCB电路板。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的智能产品走进了我们的生活，智能产品很大程度上依托传感器技术的发展，然而传感器信号微弱而且存在噪声、传导、电磁辐射等系列的干扰，而且这些干扰常常以共模干扰的形式存在。然而，传统的滤波电路只是对正极信号进行滤波，无法消除共模干扰。

在传感器信号采集的过程中信号以差分输入的方式进行传输能滤除大部分的干扰，国家强制标准对此类非自动衡器，传导干扰的强度达到10V，电磁辐射干扰的强度达到10V/M。相比于差分输入的传感器信号强度是其百倍以上，干扰频率在150KHZ-2GHZ之间，面对此类干扰，仅仅依靠差分输入已经不能有效的滤除干扰了，此时一个稳定的共模滤波电路的设计在信号传输***中起到了关键的作用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高阶共模滤波电路及PCB电路板，解决高频、高强度的传导和电磁辐射干扰问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：高阶共模滤波电路及PCB电路板，包括正输入端、负输入端、第一电容、第二电容、第一T型滤波电路、第二T型滤波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、正输出端以及负输出端；其中：正输入端、第一T型滤波电路、第一RC滤波电路、正输出端串联，同时，正输入端还与第一电容的一端连接，正输出端还与第二电容的一端连接；负输入端、第二T型滤波电路、第二RC滤波电路、负输出端串联，同时，负输入端还与第一电容的另一端连接，负输出端还与第二电容的另一端连接。

进一步的，所述第一T型滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电容；所述第二T型滤波电路包括第三电感、第四电感、第四电容；第一RC滤波电路包第一电阻和第五电容；第二RC滤波电路包第二电阻和第六电容；

其中：第一电感的一端与正输入端连接；第一电感的另一端与第二电感的一端、第三电容的一端连接；第三电容的另一端接地；第二电感的另一端与第一电阻的一端连接；第一电阻的另一端与第五电容的一端、正输出端连接；第五电容的另一端接地；第三电感的一端与负输入端连接；第三电感的另一端与第四电感的一端、第四电容的一端连接；第四电容的另一端接地；第四电感的另一端与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与第六电容的一端、负输出端连接；第六电容的另一端接地。

进一步的，第一T型滤波电路中的各元器件的参数与第二T型滤波电路中各元器件的参数一致，第一RC滤波电路中的各元器件的参数与第二RC滤波电路中的各元器件的参数一致。

PCB电路板,在PCB电路板上布有上述的高阶共模滤波电路，第一T型滤波电路、第一RC滤波电路在PCB电路板上的位置分别与第二T型滤波电路、第二RC滤波电路在PCB电路板上的位置对称。

本实用新型的有益效果是：相比于传统有源滤波器设计复杂、成本高的问题，本实用新型采用一个由LCL组成的T型滤波电路和一个RC低通滤波电路串联构成的两级四阶滤波器组成，再由两个同样的两级四阶低通滤波器并联组成共模滤波电路，从而同时对正负极的信号进行滤波处理，具有结构简单、成本低、可靠性高、高衰减比列的优点。

附图说明

图1是实施例的电路图；

图2是实施例的幅频特性曲线图。

图中编号：L1-L4为第一至第四电感，C1-C6为第一至第六电容，R1-R2为第一至第二电阻，Uin为输入端，Uout为输出端。

具体实施方式

以下通过实施例对本实用新型做进一步说明。

现今大部分带传感器器小信号输入的***，需要通过国家强制标准，该标准对高频传导达到10V和高频电磁辐射干扰达到10V/M(主要是150KHZ以上工作频率)远远超过传感器输出的差分信号。针对这种特殊要求，本实施例共模滤波电路对150KHZ-2GHZ频率段的高频共模干扰滤波深度超过75dB。

实施例共模滤波电路由两组两级四阶低通滤波器并联组成，且两组并联的两级四阶低通滤波器中元器件的参数一致，避免参数差异造成实际滤波效果的差异。每个两级四阶低通滤波器采用一个由LCL组成的T型滤波电路和一个RC低通滤波电路串联构成。

具体的，如图1所示，实施例共模滤波电路包括正输入端、负输入端、第一电容C1、第二电容C2、第一T型滤波电路、第二T型滤波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、正输出端以及负输出端；其中，所述第一T型滤波电路包括第一电感L1、第二电感L2、第三电容C3；所述第二T型滤波电路包括第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4；第一RC滤波电路包第一电阻R1和第五电容C5；第二RC滤波电路包第二电阻R2和第六电容C6。

各元器件的连接方式为：第一电感L1的一端与正输入端连接；第一电感L1的另一端与第二电感L2的一端、第三电容C3的一端连接；第三电容C3的另一端接地；第二电感L2的另一端与第一电阻R1的一端连接；第一电阻R1的另一端与第五电容C5的一端、正输出端连接；第五电容C5的另一端接地；第三电感L3的一端与负输入端连接；第三电感L3的另一端与第四电感L4的一端、第四电容C4的一端连接；第四电容C4的另一端接地；第四电感L4的另一端与第二电阻R2的一端连接；第二电阻R2的另一端与第六电容C6的一端、负输出端连接；第六电容C6的另一端接地。

实施例共模滤波电路的截止频率由T型滤波电路和RC低通滤波电路共同构成。T型滤波电路的3dB截至频率为：RC低通滤波电路的3dB截至频率为：

上述，第一至第四电感L1-L4的值为2nH，C1值为100pF，第二至第六电容C2-C6的值为0.01uF，第一至第二电阻R1-R2的值为1kΩ。

电路工作时，共模噪声由两组T型滤波电路和RC低通滤波电路滤除。输入信号经过第一电容C1两端输入，正极信号先经过第一电感L1、第二电感L2、电容C3(负极则是第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4)组成的三阶段T型滤电路，T型滤波电路的传递函数H(s)＝1；再经过第一电阻R1、第五电容C5(负极则是第二电阻R2、第六电容C6)组成的RC低通滤波，低通滤波器的传递函数最后由低温第二电容C2两端输出。

实施例的幅频特性曲线如图2所示，可以看出在10dB衰减的截至频率为1KHZ，150KHZ截至频率的衰减达到75dB。

此外，由于PCB电路板本身存在寄生电容和寄生电感，会影响共模滤波电路中的电容和电感的值，从而影响制成的PCB电路板的性能，因此，在将实施例的共模滤波电路制板的时候，应将正负两极的滤波部分设计成对称结构，即第一T型滤波电路、第一RC滤波电路在PCB电路板上的位置分别与第二T型滤波电路、第二RC滤波电路在PCB电路板上的位置对称，对称的方式可以是上下对称，这样能有效减少寄生电容和寄生电感，保证正负两极的滤波部分的性能和可靠性。

需要指出的是，上面所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，由于对相同技术领域的普通技术人员来说是很容易在此基础上进行若干修改和改动的。因此，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims

1.高阶共模滤波电路，其特征在于，包括正输入端、负输入端、第一电容、第二电容、第一T型滤波电路、第二T型滤波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、正输出端以及负输出端；其中：正输入端、第一T型滤波电路、第一RC滤波电路、正输出端串联，同时，正输入端还与第一电容的一端连接，正输出端还与第二电容的一端连接；负输入端、第二T型滤波电路、第二RC滤波电路、负输出端串联，同时，负输入端还与第一电容的另一端连接，负输出端还与第二电容的另一端连接。

2.如权利要求1所述的高阶共模滤波电路，其特征在于，所述第一T型滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电容；所述第二T型滤波电路包括第三电感、第四电感、第四电容；第一RC滤波电路包第一电阻和第五电容；第二RC滤波电路包第二电阻和第六电容；

3.如权利要求2所述的高阶共模滤波电路，其特征在于，第一T型滤波电路中的各元器件的参数与第二T型滤波电路中各元器件的参数一致，第一RC滤波电路中的各元器件的参数与第二RC滤波电路中的各元器件的参数一致。

4.PCB电路板,其特征在于，在PCB电路板上布有如权利要求3所述的高阶共模滤波电路，第一T型滤波电路、第一RC滤波电路在PCB电路板上的位置分别与第二T型滤波电路、第二RC滤波电路在PCB电路板上的位置对称。