​《电子工程师必看:从低频到高频,滤波器如何定义与划分?》

如果你观察任何电子电路板,你会看到上面的滤波器。当我们看到诸如电感器、电容器或电阻器等无源元件时,我们称它们为滤波器。但滤波器有很多类型。对于瞬态浪涌保护,我们使用瞬态电压抑制器(TVS)或金属氧化物压敏电阻(MOV)。还有静电放电(ESD)保护装置。在某些设计中,有蔽材料和电磁波吸收材料。这样的例子不胜枚举。一般来说,用于防止雷击、瞬态或电磁干扰的装或电路被称为滤波器。在这里,我们将只关注由电感器、电容器和电阻器组成的滤波器。

滤波器仅在特定频率范围内起作用:因此,如果没有定义的频谱,关于滤波器的讨论就没有意义。在电磁兼容性的世界中,我们使用诸如“低/高频”和“窄/宽频信号”这样的术语。但是,当我们说“高频”时,我们指的是什么呢?

低频或高频的定义是相对的,这取决于所讨论电路的工作频率。例如,与电网相连的电机驱动器需要确保该装置的总谐波失真(THD)符合规定标准。当涉及到与电网相关的谐波时,我们使用“低频”这个术语。现代电机驱动器的工作频率约为几十千赫兹,而开关的影响电磁波可以扩展到几百兆赫兹,如果不是吉赫兹的话。我们把几十千赫兹称为低频范围,而任何高于1兆赫兹的频率都被称为高频。

一般来说,低频和高频的划分界限如下:当寄生成分不能被忽略,并且变得足够重要,足以影响电路运行时,我们就跨越了从低频到高频的界限[7]。这可能发生在几千赫兹到几十吉赫兹之间,具体取决于产品。由于从几千赫兹到几百兆赫兹的频率范围对广泛的电气和电子产品至关重要,因此这个频率范围是本书将讨论的主要频率范围。