一种高通高阶滤波装置的制作方法

本实用新型涉及铁路通信领域，尤其是涉及一种高通高阶滤波装置。

背景技术：

在地铁cbtc信号系统车地通信测试中通常会对某些交流信号进行滤波处理，具体滤波要求：8.82khz衰减≥50db，26.46khz衰减≤2db。即：在约20k的频率范围内衰减50db，显然衰减陡度过大，普通的低阶无源滤波器很难比较精确的实现要求，而且无源滤波器通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，如果使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感l较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了提供一种高通高阶滤波装置，仅使用常规的可靠性高的集成电路器件以及阻容器件，并且增加了接口防护电路，保证电路工作稳定，电路稳定性好，不会产生谐振，能量损耗很小，无需电磁屏蔽。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高通高阶滤波装置，包括用于防止输入信号受到干扰的防护电路，以及用于8.82khz和26.46khz信号进行衰减的三级滤波电路，所述防护电路的输入端与信号源连接，输出端与三级滤波电路连接。

进一步的，所述防护电路包括第一瞬态抑制管、第二瞬态抑制管和第三瞬态抑制管，所述第一瞬态抑制管设于信号源的正输入端和接地端之间，所述第二瞬态抑制管设于信号源的负输入端和接地端之间，所述第三瞬态抑制管设于信号源的正输入端和负输入端之间。

更进一步的，所述第一瞬态抑制管、第二瞬态抑制管和第三瞬态抑制管均为p6ke12c。

进一步的，所述三级滤波电路包括依次连接的第一级滤波电路、第二级滤波电路和第三级滤波电路。

更进一步的，所述第一级滤波电路包括第一运算放大器、第一滤波电容、第二滤波电容、第一滤波电阻和第一接地电阻，所述第一滤波电容的一端连接至防护电路的输出端，另一端分别连接第一滤波电阻的一端和第二滤波电容的一端，所述第二滤波电容的另一端连接至第一运算放大器的正相输入端，并通过第一接地电阻接地，所述第一滤波电阻的另一端连接至第一运算放大器的反相输入端和输出端。

再更进一步的，所述第一滤波电容和第二滤波电容的电容值均为1nf，所述第一滤波电阻的阻值为6.2kω，所述第一接地电阻的阻值为6.6kω。

更进一步的，所述第二级滤波电路包括第二运算放大器、第三滤波电容、第四滤波电容、第二滤波电阻和第二接地电阻，所述第三滤波电容的一端连接至第一级滤波电路的输出端，另一端分别连接第二滤波电阻的一端和第四滤波电容的一端，所述第四滤波电容的另一端连接至第二运算放大器的正相输入端，并通过第二接地电阻接地，所述第二滤波电阻的另一端连接至第二运算放大器的反相输入端和输出端。

再更进一步的，所述第三滤波电容和第四滤波电容的电容值均为1nf，所述第二滤波电阻的阻值为4.5kω，所述第二接地电阻的阻值为9kω。

更进一步的，所述第三级滤波电路包括第三运算放大器、第五滤波电容、第六滤波电容、第三滤波电阻和第三接地电阻，所述第五滤波电容的一端连接至第二级滤波电路的输出端，另一端分别连接第三滤波电阻的一端和第六滤波电容的一端，所述第六滤波电容的另一端连接至第三运算放大器的正相输入端，并通过第三接地电阻接地，所述第三滤波电阻的另一端连接至第三运算放大器的反相输入端和输出端。

再更进一步的，所述第五滤波电容和第六滤波电容的电容值均为1nf，所述第三滤波电阻的阻值为1.6kω，所述第三接地电阻的阻值为24.6kω。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：仅使用常规的可靠性高的集成电路器件以及阻容器件，并且增加了接口防护电路，保证电路工作稳定，电路稳定性好，不会产生谐振，能量损耗很小，无需电磁屏蔽。并且由于仅适用常规的可靠性高的集成电路器件以及阻容器件，电路体积小，重量轻，还便于应用及推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的实现电路图；

其中：1、防护电路，2、第一级滤波电路，3、第二级滤波电路，4、第三级滤波电路，z1、第一瞬态抑制管，z2、第二瞬态抑制管，z3、第三瞬态抑制管，c1、第一滤波电容，c2、第二级滤波电路，c3、第三滤波电容，c4、第四滤波电容，c5、第五滤波电容，c6、第六滤波电容，r1、第一滤波电阻，r2、第一接地电阻，r3、第二滤波电阻，r4、第二接地电阻，r5、第三滤波电阻，r6、第三接地电阻，u1、第一运算放大器，u2、第二运算放大器，u3、第三运算放大器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种高通高阶滤波装置，如图1和图2所示，包括用于防止输入信号受到干扰的防护电路1，以及用于8.82khz和26.46khz信号进行衰减的三级滤波电路，防护电路1的输入端与信号源连接，输出端与三级滤波电路连接。

防护电路1包括第一瞬态抑制管z1、第二瞬态抑制管z2和第三瞬态抑制管z3，第一瞬态抑制管z1设于信号源的正输入端和接地端之间，第二瞬态抑制管z2设于信号源的负输入端和接地端之间，第三瞬态抑制管z3设于信号源的正输入端和负输入端之间。第一瞬态抑制管z1、第二瞬态抑制管z2和第三瞬态抑制管z3均为p6ke12c。z1、z2属于纵向防护电路1，主要防止输入信号正负与地之间的干扰，z3则属于横向防护，主要防止正负输入信号之间的相互干扰。

三级滤波电路包括依次连接的第一级滤波电路2、第二级滤波电路c23和第三级滤波电路4。

第一级滤波电路2包括第一运算放大器阻u1、第一滤波电容c1、第二滤波电容、第一滤波电阻r1和第一接地电阻r2，第一滤波电容c1的一端连接至防护电路1的输出端，另一端分别连接第一滤波电阻r1的一端和第二滤波电容的一端，第二滤波电容的另一端连接至第一运算放大器阻u1的正相输入端，并通过第一接地电阻r2接地，第一滤波电阻r1的另一端连接至第一运算放大器阻u1的反相输入端和输出端。

第一滤波电容c1和第二滤波电容的电容值均为1nf，第一滤波电阻r1的阻值为6.2kω，第一接地电阻r2的阻值为6.6kω。

第二级滤波电路c23包括第二运算放大器阻u2、第三滤波电容c3、第四滤波电容c4、第二滤波电阻r3和第二接地电阻r4，第三滤波电容c3的一端连接至第一级滤波电路2的输出端，另一端分别连接第二滤波电阻r3的一端和第四滤波电容c4的一端，第四滤波电容c4的另一端连接至第二运算放大器阻u2的正相输入端，并通过第二接地电阻r4接地，第二滤波电阻r3的另一端连接至第二运算放大器阻u2的反相输入端和输出端。

第三滤波电容c3和第四滤波电容c4的电容值均为1nf，第二滤波电阻r3的阻值为4.5kω，第二接地电阻r4的阻值为9kω。

第三级滤波电路4包括第三运算放大器阻u3、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6、第三滤波电阻r5和第三接地电阻r6，第五滤波电容c5的一端连接至第二级滤波电路c23的输出端，另一端分别连接第三滤波电阻r5的一端和第六滤波电容c6的一端，第六滤波电容c6的另一端连接至第三运算放大器阻u3的正相输入端，并通过第三接地电阻r6接地，第三滤波电阻r5的另一端连接至第三运算放大器阻u3的反相输入端和输出端。

第五滤波电容c5和第六滤波电容c6的电容值均为1nf，第三滤波电阻r5的阻值为1.6kω，第三接地电阻r6的阻值为24.6kω。

以5v信号输入电压为例对上述电路结构进行测试，结果如下：

1、第一级滤波电路2：8.82khz信号衰耗18.94db，26.64khz信号衰耗5.18db。(没有达到预期输出目标值：8.82衰减khz≥50db，26.46khz衰减≤2db)

2、第二级滤波电路c23：8.82khz信号衰耗37.11db；26.64khz信号衰耗7.67db。(没有达到预期输出目标值：8.82衰减khz≥50db，26.46khz衰减≤2db)

3、第三级滤波电路4：8.82khz信号衰耗54.52db；26.64khz信号衰耗1.56db。(达到预期输出目标：值8.82衰减khz≥50db，26.46khz衰减≤2db)

如上，本申请仅使用常规的可靠性高的集成电路器件以及阻容器件，并且增加了接口防护电路1，保证电路工作稳定，电路稳定性好，不会产生谐振，能量损耗很小，无需电磁屏蔽。并且由于仅适用常规的可靠性高的集成电路器件以及阻容器件，电路体积小，重量轻，还便于应用及推广。

本申请及克服了现有符合要求的可以保证铁路通信的高通高阶滤波装置体积大的缺陷，也解决传统的阻容器件组成的滤波电路无法满足铁路通信信号保障的问题。