全频噪声信号滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 以下发明关于电子滤波器，专门用于去除信号中不想要的成分或者增强所需成 分。
【背景技术】
[0002] 电子滤波器包括， 低通滤波器：允许低频信号通过，但减弱(或减少）频率高于截止频率的信号； 高通滤波器：允许高频信号通过，但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波 器； 带通滤波器：允许特定频率范围的信号通过； 带阻滤波器：阻止特定频率范围的信号通过； 全通滤波器：产生时延效果； 原子线滤波器。
[0003] 实现方式可以是有源滤波器或者无源滤波器。电子滤波器有时在电源与负载之 间，用作噪声滤波器，所有的滤波器都用来除掉一定频率范围的纹波和电磁干扰噪声。常 用的滤波器是L-C (电感电容）滤波器，对于高频信号才有滤波作用，低频信号就会大量传 到负载。
[0004] L-C (电感电容）滤波器受负载阻抗，输入电压变化，温度和时间的影响。
[0005] 这些滤波器受电感，电容体积大小限制，电感、电容值不可能很大，滤波以后仍旧 有部分纹波和电气噪声传到负载，被动元件组成的滤波器总有一个范围纹波电气噪声无法 滤掉。
【发明内容】
[0006] -个线性稳压器除去谐波。线性稳压器不受负载阻抗，输入电压变化，温度和时间 的影响，提供稳定的基准电压。这样适合于任何需要恒定稳定电压的设备，减少提供电压的 浮动，增加输出电压准确性。线性稳压器除去低频、中频、高频谐波噪声，所以对于负载来讲 谐波，纹波电气噪声为0。一个应用中，一个线性稳压器与L-C (电感电容）滤波器结合除 去负载耦合谐波、电气噪声、纹波。
【附图说明】
[0007] 图1是常规的电感-电容过滤器，用在电源与负载之间（以前技术）。
[0008] 图2是常规的电感-电容过滤器传递函数增益的波特图。
[0009] 图3是本发明100与电源101，负载106连接图和内部框图。
[0010] 图4是实现本发明100的一个应用电路图，控制元件Ql用场效应管。
[0011] 图5是图4的等效电路图。
[0012] 图6是实现本发明100的一个应用电路图，控制元件Ql用双极型晶体管。
[0013] 图7是图6的等效电路图。
[0014] 图8是用集成电路芯片低压差线性稳压器（low-dropout regulator)实现本发明 100。
[0015] 图9是在一个应用中，本发明100输入端通过一个电感-电容（Lf 2-Cf 2)滤波器 与电源101连接，输出端通过另一个电感-电容滤波器（Lf I-Cfl)与负载106连接。
[0016] 图10是在一个应用中，本发明100用低压差稳压器实现，输入端通过一个 电感-电容（Lf2-Cf2)滤波器与电源101连接，输出端通过另一个电感-电容滤波器 (Lfl-Cfl)与负载106连接。
[0017] 图11是在一个应用中，本发明100输入端直接与电源101连接，输出端通过另一 个电感-电容滤波器（Lfl-Cfl)与负载106连接。
[0018] 图12是在一个应用中，本发明100用低压差稳压器实现，输入端直接与电源101 连接，输出端通过另一个电感-电容滤波器（Lfl-Cfl)与负载106连接。
[0019] 图13是在一个应用中，本发明100输入端通过一个电感-电容（Lf I-Cfl)滤波器 与电源101连接，输出端直接与负载106连接。
[0020] 图14是在一个应用中，本发明100用低压差稳压器实现，输入端通过一个电 感-电容（Lf I-Cf 1)滤波器与电源101连接，输出端直接与负载106连接。
【具体实施方式】
[0021] 图1是常规的电感-电容过滤器：
用在电源与负载之间（先前技 术）。高于频率的高频噪音经过电感-电容过滤器幅度减小，但是低于频率fc低频噪音幅 度没有减小，和减小幅度的高频噪音仍旧传到了负载。
[0022] 图2是常规的电感-电容过滤器传递函数增益的波特图。波特图在
:开始发生转折。可以看出频率越高，经过L-C过滤器的信号被调节得越低， 但是低于频率fc低频噪音幅度没有减小。
[0023] 图3是本发明100与电源101，负载106连接图和内部框图。电源101通过控制元 件102把电流输送到负载106,米样电路105米样输出电压通过误差检测器104与参考电压 103作比较，经比较后的误差信号经放大后调节控制元件102中的电流，从而控制输出电压 等于预定值。
[0024] 图4是实现本发明100的一个应用电路图，控制元件Ql用场效应管。电源101输 出电流，再经过一个场效应管Q1，到负载106。场效应管Ql构成控制元件102。运算放大器 构成误差检测器104,电阻Rl和电阻R2形成采样电路105,电阻Rz与奇纳二极管Dz构成 参考电压1 〇3,采样电压与参考电压Λ Vraf作比较，其差别信号经过一个运算放大器放大来 控制场效应管Ql中的电流，从而控制输出电压为预设值。
[0025] 图5是图4的等效电路图。场效应管等效于一个非理想电压控制电流源，控制电 压是门极与源极之间的电压，受控电流是流过源极与栅极的电流，场效应管跨导G nip，内部电 阻值为Rcipass，输出电容C在线性电压稳压器的出口来提高稳定性。运算放大器输出端电 容为Cpar，Roa是运算放大器的等效输出电阻。输入电压调节率Line regulation= Λ Vciut/ Δ Vin=GnipXRci PassAAcil XB) +(1/Β) X ( Λ Vref/ Λ Vin)，Acil 是低频开环增益，Gnip 是场效应管 的跨导，Rcipass是场效应管的输出电阻，B是反馈电阻的分压比，厶乂^是。，输入电压调节 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。所以输入电压调节率几乎是0。所以输入纹波经过线性稳压器 后变成百亿分之三十六，一般电源纹波大约〇. 1伏，经过线性稳压器后变成千亿分之三伏， 〇.〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇036伏，几乎为零，任何现有设备已经测不出如此小的电压，纹波为0。
[0026] 图6是实现本发明100的一个应用电路图，控制元件Ql用双极型晶体管。电源 101输出电流，再经过一个双极型晶体管Q1，到负载106。双极型晶体管Ql构成控制元件 102。运算放大器构成误差检测器104,电阻Rl和电阻R2形成采样电路105,电阻Rz与奇 纳二极管Dz构成参考电压103，采样电压与参考电压V raf作比较，其差别信号经过一个运算 放大器放大来控制双极型晶体管Ql中的电流，从而控制输出电压为预设值。
[0027] 图7是图6的等效电路图。输入电压调节率Line regulation=A Vin=(3 / Ι^ν^ΧΒΗα/Β) X(AVraf/AVin)，Acil是低频开环增益，i3=Ic/Ib (集