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rc滤波电路权威发布_二阶rc滤波电路原理(2024年12月精准访谈)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：观点更新日期：2024-11-28

rc滤波电路

《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。

按键消抖的那些事儿 𐟎Œ‰键消抖，听起来可能有点枯燥，但它在电子世界中可是个大学问。你知道吗？施密特触发器可是个大人物，它的发明者奥托ⷦ𕷥› 里希ⷦ–𝥯†特可是个德国工程师，不是科学家哦。他在1934年发明了这东西，还申请了专利。看来以后可能会有“浩然触发器”、“心怡触发器”之类的名字出现呢。说到按键消抖，真是让人头疼。阿牛在调试软件的时候，就遇到过误触发的情况，就是因为没有消抖电路和软件消抖。一般来说，RC积分电路（其实就是RC滤波电路）加上软件消抖就能搞定。不过，这种方法的实时性很差，RC时间常数加上软件延时，怎么也得几十毫秒吧。有些应用场合就需要更可靠的硬件消抖。基于施密特触发器的消抖电路虽然也有延时，但对于人体感官来说基本可以忽略不计。不过要注意的是，凡是干节点信号都需要消抖。什么是干节点信号呢？按键、开关、干簧管、继电器触点这些都是干节点信号。所以，别看这些毫秒级的延时不起眼，但在实际应用中可是有大用处的。人一辈子能有多少毫秒呢？幸亏有好多，消抖用的那20毫秒我忍了。总之，按键消抖这事儿，虽然看起来简单，但细节还是很重要的。

忽视这些电路设计细节正抹杀你的PCB！— 不少工程师都有这样的经历，完成一个项目后发现，大部分时间都耗在 “调试检测电路、整改电路” 阶段，好多项目就卡在这儿没法推进了。想快速搞定项目，摆脱调试时的烦闷与迷茫，那就赶紧来了解下这些电路设计中容易被忽视的关键细节吧！细节虽小，却能 “拯救” 你的电路哦！ 1.反馈电路的缓冲设置：要获得稳定性良好的反馈电路，一般得在反馈环外面接个小电阻或者扼流圈，给容性负载提供缓冲。 2.积分反馈电路的搭配：积分反馈电路通常要让一个约 560 欧的小电阻和每个大于 10pF 的积分电容串联起来。 3.反馈环外的滤波与控制：反馈环外别用主动电路去滤波或者控制电磁兼容性（EMC）的射频（RF）带宽，得用被动元件（最好是 RC 电路）哦。而且只有在运放的开环增益比闭环增益大的频率下，积分反馈方法才管用，更高频率时，积分电路可控制不了频率响应。 4.线性电路的连接保护：为了让线性电路稳定，所有连接都得用被动滤波器或者像光电隔离这类抑制方法来保护。 5.EMC 滤波器的连接：要用 EMC 滤波器，并且和集成电路（IC）相关的滤波器都得和本地的 0V 参考平面相连。 6.输入输出滤波器的放置：在外部电缆连接处要放输入输出滤波器，没屏蔽系统内部的导线连接处也得滤波，因为有天线效应。有数字信号处理或开关模式变换器的屏蔽系统内部的导线连接处同样需要滤波。 7.模拟 IC 电源和地的去耦处理：模拟 IC 的电源和地参考引脚得有高质量的射频（RF）去耦，这和数字 IC 一样。不过模拟 IC 一般还需要低频的电源去耦，因为模拟元件的电源噪声抑制比（PSRR）在高于 1KHz 后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上，都该用 RC 或 LC 滤波。电源滤波器的拐角频率要能对器件的 PSRR 拐角频率和斜率进行补偿，这样才能在整个工作频率范围内达到期望的 PSRR。 8.传输线技术的应用：对于高速模拟信号，得根据其连接长度和通信的最高频率来用传输线技术。就算是低频信号，用传输线技术也能提升抗干扰性，不过没正确匹配的传输线会产生天线效应。 9.高阻抗输入输出的慎用：别用高阻抗的输入或输出，它们对电场太敏感啦。 10.平衡技术的优势：大部分辐射是共模电压和电流产生的，环境中的电磁干扰大多也是共模问题导致的。所以在模拟电路里用平衡的发送和接收（差分模式）技术，EMC 效果好，还能减少串扰。平衡电路（差分电路）驱动不用 0V 参考系统做返回电流回路，能避免大电流环路，减少射频（RF）辐射。 11.比较器的设置要点：比较器得有滞后（正反馈），防止因噪声和干扰出现错误输出变换，也能避免在断路点产生振荡。别用比实际需要速度更快的比较器，要把 dV/dt 控制在满足要求且尽可能低的范围内。 12.敏感模拟 IC 的屏蔽：有些模拟 IC 对射频场特别敏感，经常得在 PCB 上装个和地平面相连的小金属屏蔽盒来屏蔽这类模拟元件。更多PCB资讯查看捷配官网：网页链接

𐟔Š PCB“地弹”噪声的解决之旅最近，我设计了一个2层板的运放采样电路，用于采集1V至3000V的电压，带宽为DC-400MHz。采用boost电路提供正负电源供电，电源频率为1.2MHz。在测试过程中，我发现底噪较大，正电源的噪声为1mV，而负电源的噪声为4mV。 𐟔 我尝试了多种方法来降低噪声，包括在输入输出端添加退耦电容、加入磁珠、使用LC滤波器和RC滤波器。此外，我还尝试了使用穿心电容（S21曲线在1MHz下的插损为-58dB），但这些方法都没有显著效果。 𐟒ᠥ›ž想起之前在书本上看到的“地弹”现象，即DCDC电源产生的地噪声。我尝试使用吸锡带将运放的正负地跨接到boost的输入地上，结果发现噪声立即降至1mV以内。 𐟓 因此，我意识到在下一版PCB设计中，需要采用4层走线来单独接地平面，以更好地抑制“地弹”噪声。

半波整流电路中滤波电容的选择指南 𐟌𑊥œ訮𞨮᥍Š波整流电路时，选择合适的滤波电容至关重要。滤波电容的大小不仅影响电路的性能，还关系到系统的稳定性和可靠性。那么，如何计算和选择滤波电容呢？首先，我们需要了解滤波电容的计算方法。通常，滤波电容的计算是基于RC时间常数，这个常数大约等于3到5倍的电源半周期。计算公式如下： C = (3~5) 㗠(T/2) / R 其中，C是滤波电容，T是电源周期，R是负载电阻。通过这个公式，我们可以估算出所需的电容值。此外，滤波电容的选择还受到电源输出电流和单位时间电容电压变化率的影响。输出电流越大，所需的电容越大；单位时间电压变化越小，所需的电容也越大。在实际应用中，我们可以尝试不同的电容值，如10uF、100uF和1000uF，通过测试和比较来选择最适合的电容。最后，需要注意的是，滤波电容的选择不仅关系到电路的滤波效果，还可能影响到系统的整体性能。因此，在选择滤波电容时，一定要综合考虑各种因素，确保电路能够稳定可靠地工作。

电子工程师必备：20个基础电路详解 𐟔 电源滤波电路电容滤波：用于平滑直流电源的波动，提高稳定性。 LC滤波：利用电感和电容的谐振特性，滤除特定频率的干扰。 𐟓ˆ 微分和积分电路微分电路：对输入信号进行微分运算，提取变化率。积分电路：对输入信号进行积分运算，计算面积。 𐟔砦”𞥤秔𕨷…𑥰„极放大电路：利用晶体管的放大特性，放大输入信号。共集电极放大电路（射极跟随器）：提供稳定的输出电压，跟随输入变化。 𐟔„ 振荡电路 RC振荡电路：利用电阻和电容的充放电特性，产生稳定频率的振荡。 LC振荡电路：利用电感和电容的谐振特性，产生特定频率的振荡。 𐟓ᠤ🡥𗥤„理电路带通滤波器：允许特定频率范围内的信号通过，抑制其他频率。带阻滤波器：阻止特定频率范围内的信号通过，其他频率不受影响。 𐟔砥ŠŸ率放大电路功率放大器：将小信号放大为足够驱动负载的大信号。 𐟔 运算放大电路反相输入运算放大电路：对输入信号进行反相放大。差分输入运算放大电路：对输入信号进行差分放大，提高抗干扰能力。 𐟔砧”𕥎‹比较电路电压比较器：比较输入电压与参考电压，输出高低电平信号。 𐟔„ 石英晶体振荡电路并联型石英晶体振荡电路：利用石英晶体的谐振特性，产生稳定频率的振荡。 𐟔砥𞮥ˆ†和积分电路微分电路：对输入信号进行微分运算，提取变化率。积分电路：对输入信号进行积分运算，计算面积。 𐟔砥…𑥰„极放大电路利用晶体管的放大特性，放大输入信号。 𐟔砥…𑩛†电极放大电路（射极跟随器）提供稳定的输出电压，跟随输入变化。 𐟔砨🐧”𞥤秔𕨷相输入运算放大电路：对输入信号进行反相放大。差分输入运算放大电路：对输入信号进行差分放大，提高抗干扰能力。 𐟔砧”𕥎‹比较电路电压比较器：比较输入电压与参考电压，输出高低电平信号。 𐟔砧Ÿ𓨋𑦙𖤽“振荡电路并联型石英晶体振荡电路：利用石英晶体的谐振特性，产生稳定频率的振荡。 𐟔砥𞮥ˆ†和积分电路微分电路：对输入信号进行微分运算，提取变化率。积分电路：对输入信号进行积分运算，计算面积。 𐟔砥…𑥰„极放大电路利用晶体管的放大特性，放大输入信号。 𐟔砥…𑩛†电极放大电路（射极跟随器）提供稳定的输出电压，跟随输入变化。 𐟔砨🐧”𞥤秔𕨷相输入运算放大电路：对输入信号进行反相放大。差分输入运算放大电路：对输入信号进行差分放大，提高抗干扰能力。 𐟔砧”𕥎‹比较电路电压比较器：比较输入电压与参考电压，输出高低电平信号。 𐟔砧Ÿ𓨋𑦙𖤽“振荡电路并联型石英晶体振荡电路：利用石英晶体的谐振特性，产生稳定频率的振荡。 𐟔砥𞮥ˆ†和积分电路微分电路：对输入信号进行微分运算，提取变化率。积分电路：对输入信号进行积分运算，计算面积。 𐟔砥…𑥰„极放大电路利用晶体管的放大特性，放大输入信号。 𐟔砥…𑩛†电极放大电路（射极跟随器）提供稳定的输出电压，跟随输入变化。 𐟔砨🐧”𞥤秔𕨷相输入运算放大电路：对输入信号进行反相放大。差分输入运算放大电路：对输入信号进行差分放大，提高抗干扰能力。 𐟔砧”𕥎‹比较电路电压比较器：比较输入电压与参考电压，输出高低电平信号。 𐟔砧Ÿ𓨋𑦙𖤽“振荡电路并联型石英晶体振荡电路：利用石英晶体的谐振特性，产生稳定频率的振荡。

电源模块的7个关键组成部分电源模块是电子设备的重要组成部分，它负责将输入的交流电转换为直流电，为设备提供稳定的电源。电源模块的基本组成包括以下几个方面： 𐟔砤𘻧”𕨷†𒥇𛧔𕦵限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器：过滤电网中的杂波，防止杂波反馈回电网。逆变器：将整流后的直流电转换为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。 𐟧 控制电路采样与比较：从输出端取样，与设定值进行比较，控制逆变器改变脉宽或脉频，使输出稳定。保护措施：根据测试电路提供的数据，通过鉴别电路提供各种保护措施。 𐟒𞠨Š柳‡辅助元件振荡频率：电阻及接地电容决定芯片内部的振荡频率，设计时要考虑最大占空比。启动及辅助供电电路：实现电源芯片的自启动和正常工作供电。检测电路：提供运行中的各种参数和仪表数据。 𐟔砦•𔦵二极管部分选择：AC-DC模块电源输出整流二极管需满足温升和耐压值要求，一般使用肖特基二极管或电流更大的二极管。散热：二极管本身是热源，需注意散热，不能放在发热元件附近。耐压值：选择耐压值大于两倍反激电压的二极管，加入RC吸取电路时，可选择耐压值大于1.5倍反激电压的二极管。 𐟔‹ 输出整流及滤波滤波：反激式AC-DC模块电源输出滤波通常由二极管、滤波电容和假负载组成，提供稳定的直流电源。电容选择：考虑电解电容ESR对输出电压纹波的影响。 𐟛 ️ 假负载部分大小：由辅助绕组的供电决定，假负载太轻会导致电源打嗝，适当加大假负载可以提高电源动态和交叉调节能力。调试：在调试电源时，如果出现打嗝现象，可以加大假负载再进行调试。 𐟓栥𐁨ㅊ内部电路板及元件贴片插件组成完成后，即可装入外壳倒入硅胶封装或直接使用外壳盖封住。通过这些组成部分的合理设计和配置，电源模块能够为电子设备提供稳定可靠的电源，确保设备的正常运行。

Multisim仿真：电力电子实验全攻略 Multisim软件仿真涵盖了模拟电子技术实验、数字电子技术仿真以及各种电路实验。以下是部分实验内容：共射极放大电路 𐟔犥…𑦺极放大电路 𐟔犦𓢥𝢥‘生器 𐟌Š 运算放大器电路 𐟧C正弦振荡电路 𐟓ˆ 直流稳压电源电路 𐟔‹ 功率放大电路 𐟔Š 各种滤波电路 𐟌€ 电压比较电路 𐟔„ 图片中的电路示例：共射极放大电路：VCC、R11、20k€Rc、2.4k€12V、Rb2、Rp、C2、44%、100k€S2、Key=A、10、C1、Rb2、Q1、2N2222、Ui、10k€10pF、S1、V1、RL、Re、32mVrms、Ce、1000Hz 共源极放大电路：VCC、R12、20k€R14、VEE、R16、741、R1、R15、3k€47、U2、io、100mVrms、50Hz、1k、U5、0、10R17)、i0kQ)、R9)、13)、741)、X0M4)、X000)、1k、V3)、741)、50mVrms)、50Hz)、R10)、R11)、10K、VCO)、1k、1k、12.0V)、R3 这些实验可以帮助你更好地理解和掌握电力电子技术，通过Multisim软件进行仿真实验，可以更加直观地观察和理解电路的工作原理。

放大器配置必备设计方程，轻松上手！放大器种类繁多，包括运算放大器、功率放大器、射频放大器和仪表放大器等。为了帮助大家更好地学习和应用，这里分享一些放大器配置的常用设计方程，方便大家参考。电压加法器 𐟔„ 电压加法器用于多个电压的求和。其电路图如下： Vout = R3 * VcO / (R1 + R2 + R3) + RN * VNO 低通滤波器/积分器 𐟕’ 低通滤波器用于限制信号带宽，其电路图如下： Vout = Vin - RF * Vin / (R1 * C + 1) 反相运算放大器 𐟔„ 反相运算放大器用于放大并反转输入信号，其电路图如下： Vout = -Rf * Vin / Rc 电压减法器/差动放大器 𐟕’ 电压减法器用于放大两个电压之差，并抑制共模电压，其电路图如下： Vout = (VB - VA) * R2 / (R1 + R2) 电压跟随器 𐟔„ 电压跟随器用于缓冲高阻抗信号源和低阻性负载，其电路图如下： Vout = Vin 同相运算放大器 𐟕’ 同相运算放大器用于同相信号的放大，其电路图如下： Vout = Rf * Vin / Ra 高通滤波器/微分器 𐟔„ 高通滤波器用于隔直和放大交流信号，其电路图如下： Vout = Vin - RF * Vin / (RIN * CIN + 1) 差分放大器 𐟕’ 差分放大器用于从差分或单端信号源驱动差分输入ADC，其电路图如下： Vout = (Vin+ - Vin-) * RG / (Rf + RG) 希望这些设计方程能帮助大家更好地理解和应用放大器配置，轻松上手！

高压固态软起动器的原理及作用高压固态软发起柜，主回路选用晶闸管,通过逐渐改动晶闸管的导通角来抬升电压,结束发起进程,这是软发起器的基本原理。如今在低压软发起器商场,产品繁复,但是高压软发起器产品仍是比照少。那么，高压固态软起动器的的原理和作用你都了解吗，西诺尔电气就来为大家讲解一下高压固态软起动器的原理及作用。　　高压软发起器与低压软发起器基本原理一样，但是高压软发起器与低压软发起器比照,有些地方存在着其特殊性： 1．高压固态软发起柜在高压环境下工作,各种电气元器件的绝缘功用一定要好,电子芯片的抗烦扰才干要强。高压软起动柜构成电气柜时,电气元器件的规划以及与高压软发起器与其它电气设备的衔接也是非常首要的。 2．高压固态软发起柜有必要有一个高功用的控制基地,能对信号进行及时和迅速地处理。因此这个控制基地一般选用高功用的DSP芯片,而不是低压软发起器的一般单片机芯。低压软发起器主回路由三组反并联的晶闸管构成。而在高压软发起器中,由于如今单只高压晶闸管的耐压才干不可,所以有必要由多个高压晶闸管串联进行分压。但是每个晶闸管的功用参数没有彻底一起。晶闸管参数的不一起，会致使晶闸管注册时间不一起，然后致使晶闸管的损坏。因此在晶闸管的选配上,有必要保证每一相的晶闸管参数尽可能地一起，并且每一相晶闸管的RC滤波电路的元件参数尽可能一起。高压固态软发起柜的一个难点在晶闸管的触发上。由于主回路有多个晶闸管,每个晶闸管需要一块触发板来结束触发。触发电路归于控制电路,根据触发电路与主回路的电气联系,触发电路有两种方法: （1）．触发电路与主回路隔绝。隔绝元器件有两种：一种方法是选用光耦，但是光耦在注册时和关断时存在着死区，高压条件下，无论是发起或软泊车，结束起来并不简略。并且由于单个光耦耐压才干不可，有必要进行光耦的串联，但是各个光耦的不一起性会致使其在高压条件下存在着被击穿的危险。尽管低压软发起器选用这种方法非常便当有用，但在高压条件下，仍是存在不少困难。一种方法是选用脉冲变压器。这种方法比照老到可靠，在脉冲变压器的原边输入脉冲，在次边发作的脉冲波加在晶闸管的门极和阴极之间来结束触发。触发脉冲高电平和低电平的时间比也很首要，高电平时间长，对触发板上的电源消耗大，高电平的时间短，不能充分注册晶闸管。这种方法由于脉冲变压器的功率束缚，在触发超大功率晶闸管时存在着一定的困难。不过通过恰当地处理脉冲变压器的原边脉冲波，仍是可以结束的。（２）．触发电路与主回路有一个等电势。这种方法避开了脉冲变压器的功率束缚,但对触发电路处理恳求更高。不论何种触发电路，都恳求有一个出色的触发电源，这个电源给多块触发板供电。首先这个电源有必要非常安稳，其次这个电源可以自我调整，适应于各种功率的晶闸管的触发。晶闸管充分触发需要多少能量供应多少能量，既不多给，也不少给。多给会烧坏晶闸管，少给会开不通晶闸管。

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