無源濾波器缺點:帶負載能力差,無放大作用,特性不理想邊沿不陡峭,各級互相影響。

RC濾波

1, C值的選取:C不能選的太小，否則負載電容對濾波電路的影響很大
，一般IC的輸入電容往往有l~lOpF的輸入電容。C值選的太大
，則會影響濾波電路的高頻特性，因為

大電容的高頻特性一般都不好。

2, R值的選取:R值過小會加大電源的負載
，R值過大則會消耗較多的能量。

RC濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)的(de)最(zui)大(da)缺(que)陷(xian)就(jiu)是(shi)他(ta)不(bu)僅(jin)消(xiao)耗(hao)我(wo)們(men)希(xi)望(wang)抑(yi)製(zhi)的(de)信(xin)號(hao)能(neng)量(liang)，而(er)目(mu)也(ye)消(xiao)耗(hao)我(wo)們(men)希(xi)望(wang)保(bao)留(liu)的(de)信(xin)號(hao)能(neng)量(liang)。另(ling)外(wai)由(you)於(yu)受(shou)電(dian)容(rong)高(gao)頻(pin)特(te)性(xing)的(de)限(xian)製(zhi)也(ye)不(bu)能(neng)用(yong)在(zai)太(tai)高(gao)頻(pin)的(de)場(chang)合(he)，例(li)如(ru)數(shu)MHz以上需要用LC濾波器。

1. 電容濾波電路
分析電容濾波電路工作原理時
，主要是用到了電容器的de隔ge直zhi通tong交jiao特te性xing和he儲chu能neng特te性xing。前qian麵mian整zheng流liu電dian路lu輸shu出chu的de脈mai動dong性xing直zhi流liu電dian壓ya可ke分fen解jie成cheng一yi個ge直zhi流liu電dian壓ya和he一yi組zu頻pin率lv不bu同tong的de交jiao流liu電dian，交jiao流liu電dian壓ya部bu分fen就jiu會hui從cong電dian容rong器qi流liu過guo到dao地di，而er直zhi流liu電dian壓ya部bu分fen卻que因yin電dian容rong器qi的de通tong交jiao隔ge直zhi特te性xing而er不bu能neng接jie地di才cai流liu到dao下xia一yi級ji電dian路lu。這zhe樣yang電dian容rong器qi就jiu把ba原yuan單dan向xiang脈mai動dong性xing直zhi流liu電dian壓ya中zhong的de交jiao流liu部bu分fen的de濾lv去qu掉diao了le。

另ling外wai電dian容rong濾lv波bo電dian路lu也ye可ke以yi用yong電dian容rong儲chu能neng特te性xing來lai解jie釋shi
，當dang單dan向xiang脈mai動dong直zhi流liu電dian壓ya處chu於yu高gao峰feng值zhi時shi電dian容rong就jiu充chong電dian，而er當dang處chu於yu低di峰feng值zhi電dian壓ya時shi就jiu放fang電dian
，這zhe樣yang把ba高gao峰feng值zhi電dian壓ya存cun儲chu起qi來lai到dao低di峰feng值zhi電dian壓ya處chu再zai釋shi放fang。把ba高gao低di不bu平ping的de單dan向xiang脈mai動dong性xing直zhi流liu電dian壓ya轉zhuan換huan成cheng比bi較jiao平ping滑hua的de直zhi流liu電dian壓ya。

lvbodianrongderongliangtongchangbijiaoda，bingqiewangwangshizhengjidianluzhongrongliangzuidadeyizhidianrongqi。lvbodianrongderongliangda，lvboxiaoguohao。dianronglvbodianlushigezhonglvbodianluzhongzuichangyongyizhong。

電源濾波電容如何選取,掌握其精髓與方法,其實也不難。

1)理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少(1/jwc),但由於電容兩端引腳的電感效應,這時電容應該看成是一個LC串連諧振電路,自諧振頻率即器件的SFR參數,這表示頻率大於SFR值時,電容變成了一個電感,如果電容對地濾波,當頻率超出FSR後,對幹擾的抑製就大打折扣,所以需要一個較小的電容並聯對地,可以想想為什麼?原因在於小電容,SFR值大,對高頻信號提供了一個對地通路,所以在電源濾波電路中我們常常這樣理解:大電容慮低頻,小電容慮高頻,根本的原因在於SFR(自諧振頻率)值不同,當然也可以想想為什麼?如果從這個角度想,也就可以理解為什麼電源濾波中電容對地腳為什麼要盡可能靠近地了。

2)那麼在實際的設計中,我們常常會有疑問,我怎麼知道電容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何選取不同SFR值的電容值呢?是選取一個電容還是兩個電容?電容的SFR值和電容值有關,和電容的引腳電感有關,所以相同容值的0402,0603,或直插式電容的SFR值也不會相同,當然獲取SFR值的途徑有兩個,1)器件Data sheet,如22pf0402電容的SFR值在2G左右, 2)通過網絡分析儀直接量測其自諧振頻率,想想如何量測?知道了電容的SFR值後,用軟件仿真,如RFsim99,選一個或兩個電路在於你所供電電路的工作頻帶是否有足夠的噪聲抑製比。仿真完後,那就是實際電路試驗,如調試手機接收靈敏度時,LNA的電源濾波是關鍵,好的電源濾波往往可以改善幾個dB。

電容的本質是通交流,隔直流,理論上說電源濾波用電容越大越好。但由於引線和PCB布線原因,實際上電容是電感和電容的並聯電路,(還有電容本身的電阻,有時也不可忽略)這就引入了諧振頻率的概念:ω=1/(LC)1/2在諧振頻率以下電容呈容性,諧振頻率以上電容呈感性。因而一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。
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這也能解釋為什麼同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。

至於到底用多大的電容,這是一個參考：

電容諧振頻率

電容值 DIP (MHz) SMT (MHz)

1.0μF 2.5 5

0.1μF 8 16

0.01μF 25 50

1000pF 80 160

100 pF 250 500

10 pF 800 1.6(GHz)

不過僅僅是參考而已,用老工程師的話說——主要靠經驗。更可靠的做法是將一大一小兩個電容並聯,因為大電容高頻特性差,小電容高頻特性好。一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段。

2. 電感濾波電路
電dian感gan濾lv波bo電dian路lu的de原yuan理li也ye和he電dian容rong器qi濾lv波bo差cha不bu多duo，也ye是shi因yin為wei電dian感gan器qi的de通tong直zhi阻zu交jiao特te性xing和he儲chu能neng特te性xing。從cong儲chu能neng方fang麵mian來lai解jie釋shi的de話hua和he電dian容rong器qi是shi一yi樣yang的de原yuan理li，從cong通tong直zhi阻zu交jiao特te性xing方fang麵mian來lai解jie釋shi電dian感gan器qi的de濾lv波bo電dian路lu時shi
，電dian感gan器qi是shi把ba單dan向xiang脈mai動dong性xing直zhi流liu電dian壓ya分fen解jie出chu來lai的de交jiao流liu電dian壓ya部bu分fen進jin行xing阻zu礙ai，而er電dian容rong器qi卻que是shi短duan路lu接jie地di。電dian感gan量liang越yue大da濾lv波bo效xiao果guo越yue好hao，由you電dian感gan器qi單dan獨du作zuo濾lv波bo電dian路lu的de情qing況kuang很hen少shao
，一yi般ban會hui和he電dian容rong一yi起qi組zu合he使shi用yong。

3. L形RC濾波電路
L形RClvbodianlujiushizaiputongdianronglvbodianluzhongdianrongqiqianmianjiagedianzuqi
，dianzuqishichuanlianzaidianluzhong

，erdianrongqishibinglianzaidianluzhong，zheshidianzuqihedianrongqixingchengledeL字形狀
，所以稱它們為L形RClvbodianlu。tadelvboyuanlihelvboxiaoguodouheputongdianronglvbodianlushichabuduo，zheshidianrongqihedianzuqiyegouchenglefenyadianlu，yinweidianrongderongkanghenxiao，suoyiduijiaoliufenliangdefenyashuaijianhenda，zheyangjiaoliuliangtongguodianrongqiduanlujiedi，dadaolvbodemude。duiyuzhiliudianyabufen，youyudianrongqiduizhiliudianchenggelizhuangtai，zheshidianrongqiduidianzuqimeiyoufenyazuoyong，zhiliubuhuiliuguodianrongqi。zaizhezhonglvbodianluzhong，ruguodianzuqidezuzhibubianshi，jiadalvbodianrongderongliangkeyitigaolvboxiaoguo
，lvbodianrongderongliangyuedayuehao。ruguolvbodianrongderongliangbubian，jiadadianzuqidezuzhiyekeyitigaolvboxiaoguo

，danshilvbodianzudezuzhibunengtaida，yinweilvbodianzudezuzhitaidadehua
，zhiliushuchudianyajiuhuibianxiao。

LC濾波主要是電感的電阻小,直流損耗小。對交流電的感抗大,濾波效果好。缺點是體積大,笨重。成本高。用在要求高的電源電路中。

RC濾波中的電阻要消耗一部分直流電壓,R不能取得很大,用在電流小要求不高的電路中。RC體積小,成本低。濾波效果不如LC電路。

LC濾波一般用在高頻電路或電源電路上中 而RC用在低頻電路中

LC濾波器應用的頻率範圍為1kHz～1.5GHz.由於受限於其中電感的Q值

，頻率響應的截至區不夠陡峭。

1, RC濾波器相對於LC濾波器來說
，更容易小型化或者集成
，LC相對體積就大多了;

2, RC濾波器有耗損，LC濾波器理論上可以無耗損，所以電源部分電路一般都是LC電路;

3, RC比LC的體積要小,成本要底;

4, RC用在低頻電路中,LC濾波一般用在高頻電路中;

5, RC濾波中的電阻要消耗一部分直流電壓,R不能取得很大,用在電流小要求不高的電路中.RC體積小,成本低.濾波效果不如LC電路; LC濾波主要是電感的電阻小,直流損耗小.對交流電的感抗大,濾波效果好.缺點是體積大,笨重.成本高.用在要求高的電源電路中.

6, 濾波級數越多效果也好，但是帶來的是損耗和成本越高，所以不建議超過3級;

7, RC濾波器一般常與運算放大器組合使用
，構成有源濾波器，多作為低頻信號的濾波。例如
，在鎖相環路中作為環路濾波器使用
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4. π形RC濾波電路

首先從結構上來講，這種濾波電路是由兩個電容器和一個電阻器組成，它實際上就是L形濾波電路中電阻器前麵再加個電容器接地就成了π形RC濾lv波bo電dian路lu。兩liang個ge電dian容rong同tong時shi進jin行xing濾lv波bo作zuo用yong
，後hou麵mian一yi個ge濾lv波bo電dian容rong可ke以yi把ba前qian麵mian電dian容rong未wei濾lv完wan整zheng的de直zhi流liu電dian壓ya進jin一yi步bu濾lv波bo
，這zhe樣yang兩liang個ge電dian容rong同tong時shi進jin行xing濾lv波bo，濾lv波bo效xiao果guo當dang然ran是shi更geng加jia理li想xiang。可ke以yi加jia大da第di一yi隻zhi濾lv波bo電dian容rong的de容rong量liang來lai提ti高gao濾lv波bo效xiao果guo
，但dan第di一yi隻zhi濾lv波bo電dian容rong的de容rong量liang不bu能neng太tai大da，因yin為wei剛gang開kai機ji接jie通tong電dian源yuan時shi
，第di一yi隻zhi濾lv波bo電dian容rong容rong量liang太tai大da的de話hua充chong電dian時shi間jian會hui太tai長chang，這zhe一yi充chong電dian電dian流liu是shi流liu過guo整zheng流liu二er極ji管guan的de，當dang充chong電dian電dian流liu太tai大da、持續時間太長時，會損壞整流二極管，所以采用這種π形RC濾波電路時，可以使第一隻電容容量略有減少
，通過調整後麵的L形RC濾波電路來提高濾波效果。

5. 多節π形RC濾波電路

多節π形RC濾波電路就是在普通π形RC濾波電路後麵再接一個L形RC濾波電路形成多節π形RC濾波電路。其濾波原理和上麵普通π形RC濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)一(yi)樣(yang)
，隻(zhi)是(shi)這(zhe)種(zhong)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)會(hui)有(you)多(duo)個(ge)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)端(duan)，越(yue)是(shi)後(hou)麵(mian)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。第(di)一(yi)個(ge)濾(lv)波(bo)輸(shu)出(chu)端(duan)電(dian)壓(ya)最(zui)高(gao)，最(zui)後(hou)一(yi)個(ge)濾(lv)波(bo)輸(shu)出(chu)端(duan)電(dian)壓(ya)最(zui)低(di)，這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)各(ge)節(jie)電(dian)阻(zu)器(qi)都(dou)有(you)電(dian)壓(ya)降(jiang)。多(duo)節(jie)π形RC濾波電路是整機電路中用得最多一種濾波電路。

6. π形LC濾波電路
這種濾波電路與普通π形RC濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)在(zai)結(jie)構(gou)上(shang)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)，隻(zhi)是(shi)將(jiang)電(dian)阻(zu)器(qi)更(geng)換(huan)成(cheng)電(dian)感(gan)器(qi)而(er)已(yi)。因(yin)為(wei)電(dian)阻(zu)器(qi)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)和(he)交(jiao)流(liu)電(dian)存(cun)在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)電(dian)阻(zu)，而(er)電(dian)感(gan)器(qi)對(dui)交(jiao)流(liu)電(dian)感(gan)抗(kang)大(da)
，對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)感(gan)抗(kang)小(xiao)，這(zhe)樣(yang)既(ji)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)交(jiao)流(liu)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)，還(hai)不(bu)會(hui)降(jiang)低(di)直(zhi)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)
，因(yin)為(wei)電(dian)感(gan)器(qi)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)不(bu)存(cun)在(zai)感(gan)抗(kang)，不(bu)會(hui)像(xiang)電(dian)阻(zu)器(qi)那(na)樣(yang)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)也(ye)存(cun)在(zai)電(dian)壓(ya)降(jiang)。電(dian)感(gan)器(qi)的(de)通(tong)直(zhi)阻(zu)交(jiao)特(te)性(xing)是(shi)這(zhe)種(zhong)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)的(de)最(zui)大(da)優(you)點(dian)
，但(dan)是(shi)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)成(cheng)本(ben)高(gao)所(suo)以(yi)這(zhe)種(zhong)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)沒(mei)有(you)π形RC濾波電路使用得多。

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