[发明专利]电源滤波电路及其建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种电源滤波电路及其建模方法。

背景技术

电源滤波电路的目的是通过电路，将电源模块上的噪声和杂音去除掉。目前大部分使用的是LCPI型滤波电路。

LCPI型滤波器的问题在于：由于磁珠和电容器件参数设置不优，容易在低频频段引起振荡，对于一些在低频部分(10KHz-1MHz，例如电源的开关噪声)噪声较大的电源，不能很好的起到电源滤波的作用。尤其是应用于承载网业务类单板时，其时钟模块输出的时钟对低频噪声敏感。低频噪声会引起时钟抖动，这样送出的时钟作为高速信号的参考时钟存在误码风险。

发明内容

本发明的目的是，提供一种电源滤波电路及其建模方法，以优化现有技术中电源滤波时存在振荡的问题。

本发明提供了一种电源滤波电路，包括用于滤除高频噪音的一阶RC低通滤波器和L型低通滤波器，以及用于滤除高频噪音的电容组Cn；上述一阶RC低通滤波器的输出端与上述L型滤波器的输入端连接，上述L型滤波器的输出端与上述电容器组Cn的一端连接。

本发明提供了一种上述电源滤波电路的建模方法，上述方法为：

对上述电源滤波电路进行建模；

根据一阶RC低通滤波器的传递函数、幅频曲线及截止频率，确定上述电源滤波电路的一阶RC低通滤波器各元件的取值范围；

根据L型低通滤波器的传递函数及截止频率，确定上述电源滤波电路的L型低通滤波器各元件的取值范围；

根据电源滤波电路的截止频率，确定上述电源滤波电路各元件的取值。

本发明不仅改善了低频噪声的滤波效果，同时保证了高频噪声的滤波能力；有效得避免了LCPI型滤波器在低频段易振荡的问题，保证了器件的正常供电，并且结构简单，易于实现，同时滤波电路各元件的参数简单易算，提高了设计的效率和可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明电源滤波电路的优选实施例示意图；

图2是图1所示电源滤波电路的建模方法优选实施例的流程图；

图3是图1所示电源滤波电路的模型示意图；

图4是图1所示电源滤波电路应用在时钟器件及其供电电源之间的电路示意图；

图5是图4所示电源滤波电路的仿真幅频曲线示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明电源滤波电路的优选实施例示意图，包括用于滤除高频噪音的一阶RC低通滤波器和L型低通滤波器，以及用于滤除高频噪音的电容组Cn；

一阶RC低通滤波器由串联连接的电阻R及第一电容C1组成，上述电阻R与上述第一电容C1相连的一端为上述RC低通滤波器的输出端，上述电阻R的另一端为上述RC低通滤波器的输入端，上述第一电容C1的另一端接地；

L型滤波器由串联连接的磁珠L及第二电容C2组成，上述磁珠L与及上述第二电容C2相连的一端为上述L型滤波器的输出端，上述磁珠L的另一端为上述L型滤波器的输入端，上述第二电容C2的另一端接地；

电容组Cn为n个并联连接的小容值电容结构；

在其他实施例中，电容组Cn还可以是一个单独的小容值电容。

一阶RC低通滤波器的输出端与L型滤波器的输入端连接，L型滤波器的输出端与电容器组Cn的输入端相连。

如图2所示，是图1所示电源滤波电路的建模方法优选实施例的流程图，本实施例具体包括以下步骤：

步骤S01：对电源滤波电路进行建模；

电源滤波电路的一阶RC低通滤波器和L型低通滤波器实际上是两个独立的滤波系统，它们的频域滤波特性在对数坐标上是简单叠加的。

本步骤具体包括以下步骤：

步骤11：将L型低通滤波器的磁珠L的模型取为电感Lc和ESR(等效串联电阻)r1串联；

步骤12：将所L型低通滤波器的第二电容C2的模型取为电容C与ESRr2串联；

步骤13：忽略电容组Cn。

如图3所示，是图1所示电源滤波电路的模型示意图。