全頻噪聲信號(hào)濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 以下發(fā)明關(guān)于電子濾波器，專門用于去除信號(hào)中不想要的成分或者增強(qiáng)所需成 分。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子濾波器包括， 低通濾波器：允許低頻信號(hào)通過，但減弱(或減少）頻率高于截止頻率的信號(hào)； 高通濾波器：允許高頻信號(hào)通過，但減弱（或減少）頻率低于截止頻率信號(hào)通過的濾波 器； 帶通濾波器：允許特定頻率范圍的信號(hào)通過； 帶阻濾波器：阻止特定頻率范圍的信號(hào)通過； 全通濾波器：產(chǎn)生時(shí)延效果； 原子線濾波器。
[0003] 實(shí)現(xiàn)方式可以是有源濾波器或者無源濾波器。電子濾波器有時(shí)在電源與負(fù)載之 間，用作噪聲濾波器，所有的濾波器都用來除掉一定頻率范圍的紋波和電磁干擾噪聲。常 用的濾波器是L-C (電感電容）濾波器，對于高頻信號(hào)才有濾波作用，低頻信號(hào)就會(huì)大量傳 到負(fù)載。
[0004] L-C (電感電容）濾波器受負(fù)載阻抗，輸入電壓變化，溫度和時(shí)間的影響。
[0005] 這些濾波器受電感，電容體積大小限制，電感、電容值不可能很大，濾波以后仍舊 有部分紋波和電氣噪聲傳到負(fù)載，被動(dòng)元件組成的濾波器總有一個(gè)范圍紋波電氣噪聲無法 濾掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] -個(gè)線性穩(wěn)壓器除去諧波。線性穩(wěn)壓器不受負(fù)載阻抗，輸入電壓變化，溫度和時(shí)間 的影響，提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。這樣適合于任何需要恒定穩(wěn)定電壓的設(shè)備，減少提供電壓的 浮動(dòng)，增加輸出電壓準(zhǔn)確性。線性穩(wěn)壓器除去低頻、中頻、高頻諧波噪聲，所以對于負(fù)載來講 諧波，紋波電氣噪聲為0。一個(gè)應(yīng)用中，一個(gè)線性穩(wěn)壓器與L-C (電感電容）濾波器結(jié)合除 去負(fù)載耦合諧波、電氣噪聲、紋波。
【附圖說明】
[0007] 圖1是常規(guī)的電感-電容過濾器，用在電源與負(fù)載之間（以前技術(shù)）。
[0008] 圖2是常規(guī)的電感-電容過濾器傳遞函數(shù)增益的波特圖。
[0009] 圖3是本發(fā)明100與電源101，負(fù)載106連接圖和內(nèi)部框圖。
[0010] 圖4是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明100的一個(gè)應(yīng)用電路圖，控制元件Ql用場效應(yīng)管。
[0011] 圖5是圖4的等效電路圖。
[0012] 圖6是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明100的一個(gè)應(yīng)用電路圖，控制元件Ql用雙極型晶體管。
[0013] 圖7是圖6的等效電路圖。
[0014] 圖8是用集成電路芯片低壓差線性穩(wěn)壓器（low-dropout regulator)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 100。
[0015] 圖9是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100輸入端通過一個(gè)電感-電容（Lf 2-Cf 2)濾波器 與電源101連接，輸出端通過另一個(gè)電感-電容濾波器（Lf I-Cfl)與負(fù)載106連接。
[0016] 圖10是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100用低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)，輸入端通過一個(gè) 電感-電容（Lf2-Cf2)濾波器與電源101連接，輸出端通過另一個(gè)電感-電容濾波器 (Lfl-Cfl)與負(fù)載106連接。
[0017] 圖11是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100輸入端直接與電源101連接，輸出端通過另一 個(gè)電感-電容濾波器（Lfl-Cfl)與負(fù)載106連接。
[0018] 圖12是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100用低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)，輸入端直接與電源101 連接，輸出端通過另一個(gè)電感-電容濾波器（Lfl-Cfl)與負(fù)載106連接。
[0019] 圖13是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100輸入端通過一個(gè)電感-電容（Lf I-Cfl)濾波器 與電源101連接，輸出端直接與負(fù)載106連接。
[0020] 圖14是在一個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明100用低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)，輸入端通過一個(gè)電 感-電容（Lf I-Cf 1)濾波器與電源101連接，輸出端直接與負(fù)載106連接。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 圖1是常規(guī)的電感-電容過濾器：
用在電源與負(fù)載之間（先前技 術(shù)）。高于頻率的高頻噪音經(jīng)過電感-電容過濾器幅度減小，但是低于頻率fc低頻噪音幅 度沒有減小，和減小幅度的高頻噪音仍舊傳到了負(fù)載。
[0022] 圖2是常規(guī)的電感-電容過濾器傳遞函數(shù)增益的波特圖。波特圖在
:開始發(fā)生轉(zhuǎn)折?？梢钥闯鲱l率越高，經(jīng)過L-C過濾器的信號(hào)被調(diào)節(jié)得越低， 但是低于頻率fc低頻噪音幅度沒有減小。
[0023] 圖3是本發(fā)明100與電源101，負(fù)載106連接圖和內(nèi)部框圖。電源101通過控制元 件102把電流輸送到負(fù)載106,米樣電路105米樣輸出電壓通過誤差檢測器104與參考電壓 103作比較，經(jīng)比較后的誤差信號(hào)經(jīng)放大后調(diào)節(jié)控制元件102中的電流，從而控制輸出電壓 等于預(yù)定值。
[0024] 圖4是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明100的一個(gè)應(yīng)用電路圖，控制元件Ql用場效應(yīng)管。電源101輸 出電流，再經(jīng)過一個(gè)場效應(yīng)管Q1，到負(fù)載106。場效應(yīng)管Ql構(gòu)成控制元件102。運(yùn)算放大器 構(gòu)成誤差檢測器104,電阻Rl和電阻R2形成采樣電路105,電阻Rz與奇納二極管Dz構(gòu)成 參考電壓1 〇3,采樣電壓與參考電壓Λ Vraf作比較，其差別信號(hào)經(jīng)過一個(gè)運(yùn)算放大器放大來 控制場效應(yīng)管Ql中的電流，從而控制輸出電壓為預(yù)設(shè)值。
[0025] 圖5是圖4的等效電路圖。場效應(yīng)管等效于一個(gè)非理想電壓控制電流源，控制電 壓是門極與源極之間的電壓，受控電流是流過源極與柵極的電流，場效應(yīng)管跨導(dǎo)G nip，內(nèi)部電 阻值為Rcipass，輸出電容C在線性電壓穩(wěn)壓器的出口來提高穩(wěn)定性。運(yùn)算放大器輸出端電 容為Cpar，Roa是運(yùn)算放大器的等效輸出電阻。輸入電壓調(diào)節(jié)率Line regulation= Λ Vciut/ Δ Vin=GnipXRci PassAAcil XB) +(1/Β) X ( Λ Vref/ Λ Vin)，Acil 是低頻開環(huán)增益，Gnip 是場效應(yīng)管 的跨導(dǎo)，Rcipass是場效應(yīng)管的輸出電阻，B是反饋電阻的分壓比，厶乂^是。，輸入電壓調(diào)節(jié) 率Λ Vciut/ Λ Vin= Gnip X R。PassAAcil X B)，Acil 值很大 100000 - 1000000,但 Gnip 和 R。pass 很小。 Gmp=O. 3ms, R0 pass=l ^ 2mohm, Β=1/6, Δ Vout/ Δ Vin=O. 3msX2mohm/ (100000X (1/6))=3. 6 X IO11=0.00 00000000036。所以輸入電壓調(diào)節(jié)率幾乎是0。所以輸入紋波經(jīng)過線性穩(wěn)壓器 后變成百億分之三十六，一般電源紋波大約〇. 1伏，經(jīng)過線性穩(wěn)壓器后變成千億分之三伏， 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇036伏，幾乎為零，任何現(xiàn)有設(shè)備已經(jīng)測不出如此小的電壓，紋波為0。
[0026] 圖6是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明100的一個(gè)應(yīng)用電路圖，控制元件Ql用雙極型晶體管。電源 101輸出電流，再經(jīng)過一個(gè)雙極型晶體管Q1，到負(fù)載106。雙極型晶體管Ql構(gòu)成控制元件 102。運(yùn)算放大器構(gòu)成誤差檢測器104,電阻Rl和電阻R2形成采樣電路105,電阻Rz與奇 納二極管Dz構(gòu)成參考電壓103，采樣電壓與參考電壓V raf作比較，其差別信號(hào)經(jīng)過一個(gè)運(yùn)算 放大器放大來控制雙極型晶體管Ql中的電流，從而控制輸出電壓為預(yù)設(shè)值。
[0027] 圖7是圖6的等效電路圖。輸入電壓調(diào)節(jié)率Line regulation=A Vin=(3 / Ι^ν^ΧΒΗα/Β) X(AVraf/AVin)，Acil是低頻開環(huán)增益，i3=Ic/Ib (集