无源滤波器是主要由R-C、L-C等无源器件构成的选频网络,它只允许给定的频带信号通过,而对其他频带信号将会“禁止通行”.无源滤波器所囊括的范围较大,主要包括用于以抑制放大器产生低频振荡为目的的电源去耦滤波器、用于整流电路中滤除纹波的平滑滤波器、用于交流电源输入端的滤除电源网络中高频干扰的低通滤波器,等等。
在无源滤波器当中,旁路滤波器是一种目前应用范围较广的、用于滤除电源网络中干扰信号的此类滤波器之一。旁路滤波器的典型应用主要表现在下述两个方面:首先,高频电路中保留音频信号而滤除高频信号;其次,在交直流信号叠加的电路中滤除交流分量而保留直流分量。
作为弱信号低电压电路的低频旁路滤波器,在通常情况下,它所采用的滤波器件只要能够满足频带的选择标准即可,没有严格的或者太高的性能要求,而且对电流冲击、电容器耐压的相关要求均不是非常高。例如,用于滤除电源纹波的平滑滤波器在本质上也能够将其视为可以旁路滤波的低通滤波器。
从滤波的目的角度来审视旁路滤波 和去耦滤波,它们具有本质上的一致性,只是在具体的滤波作用发挥途径上存在着一定的差异:旁路滤波是从输入的角度完成滤波使命,其滤除对象是输入信号的电磁干扰;去耦滤波是从输出的角度完成滤波使命,其滤除对象是输出信号的电磁干扰。两者都能够提供有效的滤波功能,通过上述分析我们也可以知道,只要遵循上述原则,我们便可以利用滤波器更加有针对性的滤除不必要的电磁干扰。
3.2 滤波电连接器的设计要点分析
第一,合理选择滤波电路。由于电连接器主要是发挥连接各类电气信号的功能,所以在通常情况下,滤波电连接器均是被安装在机箱外壁上面。因为环境当中存在的各种干扰信号的频带非常宽,所以采用低通滤波器能够有效滤除正常信号当中各种不必要的高次谐波。由于不同的电子设备对于电连接器的滤波要求存在较大的差异性,因此应该根据实际情况选择合适的滤波电路。
第二,选择滤波元件。根据电子设备系统对环境的要求,按照GJB1308滤波电连接器要求》中的表1进行电容容量值的选择,一般选取f型滤波网络和管状滤波电容,这是因为:首先,其具有很好的滤波效果;其次,设计、装配、焊接等都很方便;再次,纵向占用空间小,特别适合于高密度连接器,同时具有很小的接地电感,因此在高频时能够提供很好的旁路作用;最后,输入输出没有藕合,因为用于连接管状电容的金属接地板起到了隔离板的作用,使滤波器的输入输出端得到了有效的隔离,避免了高频时的藕合现象。
第三,制作和安装。现以某型滤波电连接器为例说明滤波器的安装及滤波接触件的装配。
其次,将滤波接触件焊接在接地板上,然后装入安装外壳,接地板与安装外壳之间采用多点焊接或涂导电胶以保持良好的电导通。除管状电容外,贴片电容也是常用的滤波元件,它属单电容电路,适用于接触件密度不高的连接器。其接地板通常采用印制电路板,印制电路板与安装外壳采用焊接的方式保持良好的导通。
4.结束语
设计过程中的应该注意:第一,将电容焊接在接触件上时,一般要在电容两端加装堵头(也可不装),这样可使焊点牢固可靠,并对电容起保护作用。第二,设计接地板时,应尽可能地使接地板与安装外壳的接触面积最大,以降低接触电阻;安装外壳表面要求导电,以便滤波电连接器安装在设备机柜上后,连接器外壳与机柜之间处于良好的电导通状态。