Развязывающие фильтры

Для изоляции схемы от источника питания, исключения связи между схемами и отвода шумов источника питания от схемы можно использовать резистивно-емкостные и индуктивно-емкостные цепи развязки. Две такие структуры представлены на рис.3, где конденсаторы, показанные штриховыми линиями, во внимание пока не принимаются.

При использовании нерезонансного RС -фильтра (рис.3, а) падение напряжения на резисторе приводит к тому, что, с увеличением частоты, напряжение питания уменьшается (источник питания шунтируется). Это падение напряжения обычно ограничивает степень фильтрации, достижимую при такой конфигурации.

LС -фильтр на рис.3, б обеспечивает лучшую фильтрацию, особенно на высоких частотах, при тех же потерях напряжения питания. Однако LС -фильтр имеет резонансную частоту , на которой сигнал на выходе фильтра может быть больше, чем в случае, если бы фильтр отсутствовал. Необходимо принять меры, чтобы эта резонансная частота была значительно ниже полосы пропускания схемы, подключенной к фильтру. Коэффициент передачи LС- филътра на резонансной частоте обратно пропорционален декременту затухания: , где R – активное сопротивление индуктивности.

Характеристика LС -фильтра вблизи частоты резонанса показана на рис.4. Чтобы ограничить усиление вблизи резонансной частоты на уровне 2 дБ, декремент затухания должен быть не менее 0,5. При необходимости увеличить затухание последовательно с индуктивностью можно включить дополнительное сопротивление.

Применяемая катушка индуктивности должна также пропускать необходимый для схемы постоянный ток, не входя при этом в насыщение.

В каждую секцию для улучшения фильтрации шумов, поступающих из схемы обратно в источник питания, можно включить дополнительный конденсатор так, как показано штриховыми линиями на рис.3. Это превращает фильтр в П-образную цепь.

С точки зрения подавления шумов рассеивающий RС -фильтр предпочтительнее реактивного LС -фильтра. В рассеивающем RС -фильтре нежелательные шумы превращаются в тепло и как источник шумов устраняются. В реактивном же фильтре шумы только возвращается обратно. Шумы на индуктивности могут излучаться и создать трудности для работы какой-нибудь другой части схемы. Для устранения излучения может потребоваться экранирование индуктивности.