当前位置：网站首页 » 观点 » 内容详情

lc滤波电路权威发布_lc振荡的详细过程(2024年12月精准访谈)

内容来源：冲顶技术团队所属栏目：观点更新日期：2024-12-03

lc滤波电路

当驱动输出到MOS管串联电阻加大时，主要影响如下：限制驱动电流：串联电阻的主要作用之一是限制驱动电流，防止驱动电流过大。在MOS管开启时，对CGS和CGD进行充电，充电瞬间电容相当于短路，电流非常大。如果驱动芯片无法承受这样的大电流，可能会损坏。通过串联一个适当的电阻，可以限制这个电流，保护驱动芯片。但是，电阻的阻值不能太大，过大会导致MOS管的导通和关断时间变长，增加开关损耗。消除振荡信号：MOS管的驱动信号通常是一个阶跃信号，含有丰富的频率分量。驱动芯片到MOS管的走线以及MOS管内部电极引线都有寄生电感，加上寄生电容，使得MOS管开关电路等效于一个LC低通滤波电路。在谐振频率点附近，电路的增益会非常高，容易产生谐振。谐振会导致MOS管栅极产生振荡，影响电路的稳定性。通过在MOS管栅极串联一个电阻，可以提供一个阻尼，吸收或消除这种振荡信号，从而防止振荡的发生。总结来说，串联电阻的加大可以有效地限制驱动电流，防止驱动芯片损坏，并消除MOS管栅极的振荡信号，提高电路的稳定性。但是，电阻的阻值需要适中，过大或过小都会影响电路的性能。在设计时，需要根据实际情况调整电阻的阻值，以达到最佳的电路性能。

《测量电子电路设计——滤波器篇》入门指南 𐟓š 书名：《测量电子电路设计——滤波器篇：从滤波器设计到锁相放大器的应用》 𐟑袀𐟒𛠤𝜨€…：远坂俊昭 [日]；[译]彭军 𐟏⠥‡𚧉ˆ社：科学出版社 𐟑堩€‚读人群：电子信息/电路设计/滤波器设计/模拟 𐟔‘ 关键字：模拟电路设计实践入门滤波器 𐟌Ÿ 内容介绍：本书主要介绍低频信号处理的滤波器设计，包括RC滤波器、有源滤波器和LC滤波器等。此外，还详细讲解了能够实现极限Q值的锁相放大器（Lock-in Amplifier）的设计方法。书中提供了大量的试验数据和模拟数据，重点放在实用设计技术上，理论讲解较少，非常适合想快速上手的小伙伴。本书不仅给出了众多可以直接使用的滤波器电路实例，还专门介绍了滤波器电路使用的元器件选用原则和注意事项。锁相放大器（也称为相位检测器）是一种能够从干扰极大的环境（信噪比可低至-60dB，甚至更低）中分离出特定载波频率信号的放大器，广泛应用于测量仪器中，本书专门花费两章进行了原理和使用方法讲解。 𐟓š 推荐语：本书适合刚接触低频（区别于射频）滤波器设计的小伙伴，可以作为入门上手教材。

电源波形振铃问题解决方案详解 𐟌𑣀现象解析】在电源波形的尖峰过高时，会产生高频的剧烈电流变化，这会导致电磁干扰（EMI）问题。如果尖峰过高，可能会击穿内部开关管。振荡尖锋通常怀疑是LC阻尼振荡引起的。 𐟔‹【概念介绍】以DC-DC的buck电路为例，sw信号在芯片内部直接连接两个mos管，上管连接到电源，下管连接到地。 𐟔【问题根源】当两个管子处于半导通态时，回路电阻增大，功率电感无法续流。那么在转换期间，电感电流主要从下管的体二极管流过。由于体二极管的导通电压较高，可以选用肖特基二极管并联在SW和GND之间，以提高整体效率。这是解决死区时间的方法；但是尖峰振铃问题呢？ 𐟛 ️【解决方案】在输入端增加阻容吸收电路，防止浪涌在输出端增加滤波电路在mos管脚处增加磁珠 𐟌【PCB布局建议】减小mos管的寄生电感是减小振铃的关键。在PCB布局时，注意减小寄生电感。

串联谐振电路的7个关键特点串联谐振（Series Resonance）是电路中的一种特殊状态，当电路中的电感（L）和电容（C）的电抗相互抵消时发生。以下是串联谐振的一些关键特点： 𐟔砨𐐦Œ謁‘率：在串联谐振时，电路的阻抗达到最大，此时的频率称为谐振频率（𐝑“0）。可以通过公式 𐝑“0=12𐝜‹𐝐🰝𖦰=2C 计算得出。 𐟚렩˜𛦊—最大：在谐振频率下，电路的总阻抗达到最大值，这是因为电感的感抗（𐝑‹𐝐🽲𐝜‹𐝑“𐝐🯼‰和电容的容抗（𐝑‹𐝐𖽱2𐝜‹𐝑“𐝐𖯼‰大小相等且相位相反，相互抵消。 𐟒ᠧ”𕦵最大：由于谐振时电路阻抗最大，根据欧姆定律（𐝐𜽰‘‰𐝑），在电压一定的情况下，电路中的电流达到最大值。 𐟔„ 相位一致：在串联谐振状态下，电路中的电压和电流相位是一致的，即没有相位差。 𐟒ᠨƒ𝩇传递效率最高：在谐振频率下，电路的能量传递效率最高，因为此时电路的阻抗与负载阻抗匹配，能量损耗最小。 𐟔砦𛤦𓢧‰𙦀篼š串联谐振电路可以作为带通滤波器使用，允许谐振频率附近的频率通过，而阻止其他频率。 ⚠️ 稳定性问题：在实际应用中，串联谐振电路可能会因为谐振时电流过大而导致元件损坏，因此需要采取措施限制电流或避免谐振状态。 𐟓ᠥ𚔧”襹🦳›：串联谐振电路在无线电工程、信号处理、电力系统等领域有广泛的应用，如在无线电接收器中调谐到特定频率的信号。 𐟔 频率选择性：串联谐振电路具有较好的频率选择性，可以用于选择特定频率的信号。 ⚡ 电路简化：在理想情况下，串联谐振电路可以简化为一个纯电阻，因为电感和电容的电抗相互抵消。了解这些特点有助于在设计和分析电路时，合理利用串联谐振的特性来达到预期的电路功能。

𐟔 如何选择合适的滤波电容？在电子电路设计中，滤波电容的选择至关重要。𐟧 但你知道吗？选择滤波电容并不只是简单地遵循“低频用大电容，高频用小电容”的原则。𐟙…‍♂️ 让我们深入探讨一下这个话题。首先，我们得了解电容的实际构成。𐟔젦𘪧”𕥮𙩃𝧔𑧭‰效电阻和等效电感组成，这决定了它的谐振频率。𐟓‰ 根据公式 f＝1/2ˆšLC，我们可以知道，谐振频率与电容容量成反比。因此，在低速电路中，这个原则是成立的。𐟎但是，当进入高速电路设计时，情况就变得复杂了。𐟚€ 这里，等效电感的影响变得不可忽视。𐟌 举个例子，如果你在电源输入口放置两个滤波电容：0603 1uF和0603 0.01uF，本意是想扩展滤波频带，但实际上，大电容的频率阻抗曲线完全覆盖了小电容的阻抗频率曲线，使得小电容的作用被完全掩盖。𐟘“ 这告诉我们，在高速电路中，选择滤波电容时，不能仅仅依据“低频用大电容，高频用小电容”的原则。𐟚련€Œ是要综合考虑电路的工作频率和需要滤波的频段。𐟓Š 所以，下次在选择滤波电容时，记得考虑这些因素，以确保你的电路设计能够达到最佳效果。𐟌Ÿ

射频前端滤波器：从技术到市场 𐟓ᠥ𐄩⑥‰端（RFFE：Radio Frequency Front End）是移动通信设备的核心组件，位于射频收发器和天线之间，负责无线电磁波信号的发送和接收。它支持蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS 等无线通信功能。 𐟔砥𐄩⑥‰端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器和射频滤波器等。滤波器的主要功能是保留特定频段内的信号，滤除频段外的干扰信号，从而提高信号的抗干扰性和信噪比。 𐟓Š 滤波器的性能指标包括中心频率、带宽、插损、带外抑制、温漂特性和功率耐受等。虽然滤波器是手机射频前端的核心器件，但国产化率长期低于5%。 𐟔„ 滤波器按技术和工艺路线可分为声波滤波器和LC型滤波器。声波滤波器包括SAW（Surface Acoustic Wave，声表面波）和BAW（Bulk Acoustic Wave，体声波）两种类型；LC型滤波器则有LTCC（Low Temperature Cofired Ceramic，低温共烧陶瓷）和IPD（Integrated Passive Devices，集成无源器件）之分。 𐟌 SAW滤波器采用半导体薄膜沉积工艺，其中心频率由IDT（Interdigital Transducer，叉指换能器）金属条的粗细程度和间距决定。BAW滤波器则以纵波形式在固体内传播，分为FBAR（薄膜体声波谐振器）和SMR（固体安装谐振器）两种类型。 𐟒𜠌C型滤波器通过电容、电感和电阻的组合设计实现滤波电路，主要有LTCC和IPD两种产品形态。LTCC滤波器采用叠层印刷工艺，将电阻、电容和电感埋入三维陶瓷基板中加以高温烧结。IPD滤波器则采用半导体平面工艺，将无源元件集成在高电阻率Si衬底上。 𐟓ˆ 了解射频前端滤波器的技术和市场动态，对于提升通信设备的性能和竞争力至关重要。

电感的基本作用及原理储能与滤波：电感存储电能，与电容配合滤除谐波阻交通直与调谐：阻碍交流电，组成LC调谐电路电感在电路中的应用实例滤波与延迟：提高电路稳定性，控制延迟开关信号筛选：抑制其他信号干扰，确保信号纯净电感与互感器的关系及作用电流互感器：测量大电流，保护电路设备电压互感器：测量高电压，确保电路安全

方波电源串联电感后，波形不会直接变成正弦波。电感的特性是反抗电流的变化，当方波电源的电流试图改变时，电感会产生感应电动势来阻碍这种变化。这会导致波形的边缘变得较为平滑，但并不会将方波完全转换为正弦波。要将方波转换为正弦波，通常需要采用更复杂的电路，如RC积分器电路或谐振电路（电感-电容或LC谐振）。这些电路可以根据输入信号的频率和特性，通过滤波和整形等方式，将方波逐渐转换为接近正弦波的波形。因此，在简单的方波电源串联电感的情况下，我们观察到的波形变化主要是波形边缘的平滑化，而不是直接转换为正弦波。

通过控制MOS管的导通占空比和频率，可以从310V直流电得到低压直流电，这一过程的核心原理涉及PWM（脉冲宽度调制）技术。以下是对该过程的详细分析：一、PWM技术简介 PWM技术是一种常用的电源管理技术，通过改变脉冲信号的占空比（即高电平时间占整个周期的比例）和频率，可以实现对输出电压和电流的有效控制。二、MOS管导通占空比的作用在PWM+MOS驱动电路中，MOS管的导通占空比决定了输出电压的平均值。当占空比增大时，MOS管导通时间延长，输出电压的平均值升高；反之，输出电压的平均值降低。因此，通过精确控制MOS管的导通占空比，可以得到所需的低压直流电。三、频率的影响频率在PWM技术中同样起着重要作用。虽然频率的变化不直接影响输出电压的平均值，但它会影响输出电压的纹波大小和电路的动态响应性能。较高的频率通常可以减小输出电压的纹波，但也会增加电路的开关损耗和电磁干扰。因此，在选择频率时需要根据具体的应用需求进行权衡。四、实现过程在实际应用中，通常使用专门的PWM控制器来生成PWM信号，并通过驱动电路将PWM信号传递给MOS管。PWM控制器可以根据预设的电压值或电流值来调整PWM信号的占空比和频率，从而实现对输出电压的精确控制。五、注意事项在设计电路时，需要确保MOS管能够承受所需的电压和电流，并选择合适的散热措施以防止过热损坏。为了减小输出电压的纹波，可以在输出端添加滤波电路，如LC滤波器。在实际应用中，还需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力以及电磁兼容性等因素。综上所述，通过控制MOS管的导通占空比和频率，可以有效地从310V直流电得到低压直流电。这一技术在电源管理、电机控制等领域具有广泛的应用前景。

通信电子线路2：高频小信号选频放大器详解 ### 高频小信号选频放大器概览 𐟓𖊊在通信电子线路中，高频小信号选频放大器是一个非常重要的组件。它的主要功能是放大高频小信号，同时具有较好的选择性。放大器的主要性能指标包括增益、带宽、噪声等。高频小信号选频放大器的分类 𐟓Š 根据不同的应用场景和设计需求，高频小信号选频放大器可以分为多种类型。例如，单级晶体管放大器、LC谐振放大器、陶瓷滤波器等。每种类型的放大器都有其独特的特点和适用范围。并联谐振回路的特性 𐟔犊并联谐振回路是高频小信号选频放大器中的一种重要结构。它具有较好的频率选择性和较高的Q值。并联谐振回路的等效阻抗随着频率的变化而变化，当频率等于谐振频率时，阻抗最小。通频带与选择性 𐟓 通频带是指保证有用信号通过的频率范围，而选择性则是衡量放大器从各种不同频率的信号中选出有用信号的能力。一般来说，谐振线越尖锐，选择性越好。但需要注意的是，仅仅依靠改变并联谐振回路的某些参数来提高选择性是有限的。抗干扰电路的设计 𐟛᯸ 在实际应用中，信号源和负载对谐振回路的影响是不可忽视的。为了减小这些影响，可以引入抗干扰电路，使相对振荡频率等效阻抗提高到更高的水平。这样不仅能提高放大器的性能，还能增强系统的稳定性。阻抗变换器的应用 𐟔„ 阻抗变换器是一种无损耗的理想变压器，用于改变电路中的阻抗匹配。它可以通过电感分压器、电容分压器等方式实现阻抗变换，从而提高电路的效率和稳定性。在实际应用中，阻抗变换器的设计需要根据具体电路的要求进行优化。实例分析 𐟔 例如，在下图中，线圈压数2=10压，Ms=10压，M=5压，L13=8+ C=5F,=00,1=mA,Ps=(k)L=2k。通过计算有载品质因素Qe、通B活输出电压等参数，可以进一步了解并联谐振回路的性能和特点。通过以上内容，我们可以看到高频小信号选频放大器的复杂性和多样性。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的放大器类型和设计方法，以达到最佳的效果。