PCB层次上的滤波技术综述

一般性滤波的考虑，读者可以在许多文献中找到。虽然，PCB上滤波考虑和设计与一般性滤波考虑和设计基本相同，但本节与本章第1.7节“离板互连接器的滤波”中所要介绍的有关考虑，设计细节则更适用于高级PCB隔离的滤波考虑。

下列为各类基本的单线信号级滤波器可选用类型：

1）串联电阻（R）或串联电感（L）；

2）旁路（并联）电容（C）；

3）电阻电容（RC）或电感电容（LC）；

4）电阻性T形（RCR）或电感性T形（LCL）；

5）电容电阻（CR）或电容电感（CL）；(www.xing528.com)

6）电阻π形（CRC）或电感性π形（CLC）。

当滤波频率超过几兆赫以上时，一般使用软性铁氧体“抑制器”来代替电感器。它们在电路中使用与电感器相同的电路图形符号。

在频率范围为1MHz～1GHz之间时，共模（CM）噪声通常是高发射和低抗扰度的主要原因。当对多于一根导体进行滤波时，绕在一个软铁氧体心上的CM扼流圈所提供的RF CM噪声的衰减一般都会优于一排单个的软铁氧体。所以，在对PCB布局时，最好就直接选用可容纳多导体的CM扼流圈来代替一排电阻或铁氧体心（请参阅下列的图2-1-16）。必要时甚至也可以采用两次衰减的办法（一排电阻加上一排铁氧体心）。假如，结果证明必须使用一个CM扼流圈的话（虽然由于它的成本较高，希望能尽量不使用它），那么这一点的事先考虑和安排（采用CM扼流圈）往往会使可能出现的延迟缩短好几个星期，并节省许多在板的其余花费。

前面所列的滤波器类型可以结合在一起使用，形成具有更高衰减的多级滤波器。用于EMC目的的滤波器大多数为低功率DC滤波器，模拟和数字信号滤波器似乎很少需要使用多于一级的。但用于设备AC电源（电网电源输入）的滤波器、用于脉宽调制（PWM）的滤波器，以及其他用于半导体控制电源输出的滤波器则往往可能需要使用多级串接滤波器，以便能顺利通过法规限值和合同规定的EMC测试。

下面在1.6.4节“单级低功率和信号PCB的滤波器设计”中描述了用于通过离板电缆进出一个PCB的所有DC低功率模拟和数字信号的PCB布局设计。类似的设计考虑适用于所有用于一个PCB中的电路区域间线条的滤波器。重要的是，除非由PCB的EMC专家特别考虑作为整个EMC设计的一部分情况除外，0V参考面永远都不应该留有孔隙或分割开。

参考面中的留有孔隙和整体的分割问题，将在本篇第3章中有详细的讨论。所以这个问题将不在这里做进一步讨论。但这里要提到一点：20年前当出现问题的频率往往都是低于200MHz时，参考面中留有孔隙或进行分割也许是一个不坏的主意。但现今，选择这样做甚至不是一个应该提出来的解决方案。尽管事实已证明，完整的实心参考面的存在会大大提高信号的完整性和大大改善EMC性能，不幸的是，在微处理器，A—D和D—A转换器，编码和解码器以及类似元器件布局设计中，还有设备的其他应用中似乎仍然停留在传统的老套，并不时有人推荐参考面留有孔隙和对其进行分割。