低壓降有源電源濾波器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種低壓降有源電源濾波器，包括一個(gè)恒流源電路、一個(gè)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、一個(gè)負(fù)反饋電路和一個(gè)子系統(tǒng)負(fù)反饋電路，采用干凈電源提供參考電壓。恒流源電路、低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、負(fù)反饋電路和子系統(tǒng)負(fù)反饋電路由通用的三極管、電容器和電阻器構(gòu)成。負(fù)反饋電路由一個(gè)對(duì)管和兩個(gè)相同型號(hào)的PNP型三極管構(gòu)成，對(duì)管保證兩個(gè)相同型號(hào)的PNP型三極管的基極電壓一致。電路成本低，在通帶內(nèi)的壓降相當(dāng)小，在阻帶內(nèi)的衰減更大，對(duì)于干擾噪聲的抑制更好，夾雜在電源輸入端中的噪聲信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路后噪聲可得到極大的抑制，同時(shí)有用信號(hào)得到很好的保留。此外，對(duì)于不同的衰減以及帶寬的需求，本發(fā)明的電路具有更多可調(diào)節(jié)的參數(shù)，可調(diào)節(jié)的余量更大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】低壓降有源電源濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及車(chē)載電源有源濾波電路，特別是一種低壓降有源電源濾波器。
【背景技術(shù)】:
[0002]車(chē)載電子產(chǎn)品的汽車(chē)芯片的集成度越來(lái)越高，芯片對(duì)電源的紋波要求也越來(lái)越高，而芯片自身的輸入電壓范圍越來(lái)越窄。傳統(tǒng)的電源濾波網(wǎng)絡(luò)，其壓差較大，在一些電壓壓降要求很低的場(chǎng)合很難滿(mǎn)足芯片的輸入電壓要求，容易出現(xiàn)系統(tǒng)問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中，電源濾波電路有以下技術(shù)方案:
[0003]( —)LC濾波電路。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路需要的電感的感值較大，相對(duì)
[0004]的價(jià)格高導(dǎo)致成本也高。要做到阻帶內(nèi)大的衰減需要的LC階數(shù)也
[0005]會(huì)相應(yīng)增加，大大增加了項(xiàng)目的BOM成本。
[0006](二)RC濾波電路。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路在電流大時(shí)壓降會(huì)大大增加，
[0007]導(dǎo)致輸入電壓很難滿(mǎn)足芯片的要求，同時(shí)電阻散熱也是大問(wèn)題。并
[0008]且該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路也有阻帶內(nèi)大的衰減時(shí)RC階數(shù)增加的問(wèn)題。
[0009](三)三極管有源濾波電路。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用一個(gè)電阻，一個(gè)電容和一
[0010]個(gè)NPN三極管，輸出端和輸入端壓降比較大，使用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種低壓降有源電源濾波器，所述的這種低壓降有源電源濾波器要解決現(xiàn)有技術(shù)中電源濾波電路通帶內(nèi)壓降大、阻帶內(nèi)衰減小、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[0012]本發(fā)明的這種低壓降有源電源濾波器，包括一個(gè)恒流源電路、一個(gè)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、一個(gè)負(fù)反饋電路和一個(gè)子系統(tǒng)負(fù)反饋電路，其中，所述的恒流源電路由一個(gè)第六三極管、一個(gè)第七三極管、一個(gè)第八三極管、一個(gè)參考電壓輸入端和一個(gè)第三電阻器構(gòu)成，所述的參考電壓輸入端與所述的第六三極管的發(fā)射極連接，第六三極管的集電極經(jīng)過(guò)所述的第三電阻器后接地，第六三極管的集電極與基極連接，第六三極管的發(fā)射極與所述的第七三極管的發(fā)射極連接，第六三極管的基極與第七三極管的基極連接，第七三極管的發(fā)射極與所述的第八三極管的發(fā)射極連接，第七三極管的基極與第八三極管的基極連接，所述的負(fù)反饋電路由一個(gè)第一三極管、一個(gè)第二三極管、一個(gè)第三三極管和一個(gè)第四三極管構(gòu)成，所述的第一三極管和第二三極管為同型號(hào)的PNP型三極管，所述的第三三極管和第四三極管組成對(duì)管，第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的發(fā)射極連接，第一三極管的集電極極與第三三極管的集電極和基極連接，第二三極管的集電極與第四三極管的集電極連接，第三三極管的基極與第四三極管的基極連接，第三三極管的發(fā)射極和第四三極管的發(fā)射極分別接地，第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極均與第七三極管的集電極連接，所述的子系統(tǒng)負(fù)反饋電路由一個(gè)第五三極管、一個(gè)第九三極管和一個(gè)第五電容器構(gòu)成，第二三極管的集電極和第四三極管的集電極均與所述的第五三極管的基極連[0013]接，第五三極管的集電極接地，第五三極管的發(fā)射極與第八三極管的集電極連接，第五三極管的發(fā)射極與所述的第九三極管的基極連接，第九三極管的發(fā)射極經(jīng)過(guò)一個(gè)第五電阻器后接地，所述的第五電容器連接在第九三極管的集電極與第五三極管的基極之間，所述的低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路由一個(gè)第一電阻器、一個(gè)第二電阻器和一個(gè)第四電容器構(gòu)成，所述的第一電阻器和第二電阻器串聯(lián)后連接在電源電壓正極輸入端和地之間，第一電阻器和第二電阻器之間的連接導(dǎo)體與第一三極管的基極連接，所述的第四電容器連接在第一三極管的基極與地之間，電源電壓正極輸入端與一個(gè)第十三極管的發(fā)射極連接，所述的第十三極管的基極與第九三極管的集電極連接，第十三極管的集電極上連接有一個(gè)輸出電壓端，第十三極管的集電極與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)第六電阻器和一個(gè)第七電阻器，所述的第六電阻器和第七電阻器之間的連接導(dǎo)體與第二三極管的基極連接。
[0014]進(jìn)一步的，第十三極管的集電極與第二三極管的基極之間連接有一個(gè)第十三電容器。
[0015]進(jìn)一步的，所述的輸出電壓端與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)輸出電容器和一個(gè)等效串聯(lián)電阻器，串聯(lián)后的輸出電容器和等效串聯(lián)電阻器與串聯(lián)后的第六電阻器和第七電阻器并聯(lián)。
[0016]進(jìn)一步的，所述的輸出電壓端與地之間連接有負(fù)載，所述的負(fù)載與串聯(lián)后的第六電阻器和第七電阻器并聯(lián)。
[0017]進(jìn)一步的，參考電壓輸入端與地之間設(shè)置有一個(gè)純凈電源。
[0018]進(jìn)一步的，所述的純凈電源包括一個(gè)電池。
[0019]本發(fā)明的工作原理是:電源電壓正極輸入端上夾雜有噪聲信號(hào)。第三三極管和第四三極管組成對(duì)管，保證第一三極管的基極與第二三極管的基極電壓一致，構(gòu)成負(fù)反饋。低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路第二三極管的基極獲得很好的噪音抑制能力。純凈電源作為參考電壓。整個(gè)環(huán)路形成負(fù)反饋系統(tǒng)。其過(guò)程如下:負(fù)載電壓由于干擾變高時(shí)一第二三極管基極電壓變高一流過(guò)第二三極管的電流變小一由于第七三極管恒流作用，流過(guò)第一三極管電流變高一流過(guò)第三三極管電流變高一第三三極管BE兩端壓差變高一第四三極管BE兩端壓差變高一第四三極管B極電流變大一第四三極管C極電流變大一由于流過(guò)第二三極管電流變小，所以流過(guò)第五三極管B極電流增加一第八三極管恒流作用，流過(guò)第九三極管電流減小一流過(guò)第十三極管電流減小一第十三極管VCE變大一輸出電壓降低，從而完成負(fù)反饋。
[0020]本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明采用通用的三極管、電容器和電阻器分別構(gòu)成恒流源電路、低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、負(fù)反饋電路和子系統(tǒng)負(fù)反饋電路，電路成本低，在通帶內(nèi)的壓降相當(dāng)小，在阻帶內(nèi)的衰減更大，對(duì)于干擾噪聲的抑制更好，夾雜在電源輸入端中的噪聲信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路后噪聲可得到極大的抑制，同時(shí)有用信號(hào)得到很好的保留。此外，對(duì)于不同的衰減以及帶寬的需求，本發(fā)明的電路具有更多可調(diào)節(jié)的參數(shù)，可調(diào)節(jié)的余量更大。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0021]圖1是本發(fā)明的低壓降有源電源濾波器的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】:[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的低壓降有源電源濾波器，包括一個(gè)恒流源電路、一個(gè)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、一個(gè)負(fù)反饋電路和一個(gè)子系統(tǒng)負(fù)反饋電路，其中，恒流源電路由一個(gè)第六三極管Q6、一個(gè)第七三極管Q7、一個(gè)第八三極管Q8、一個(gè)參考電壓輸入端Vref和一個(gè)第三電阻器R3構(gòu)成，參考電壓輸入端Vref與第六三極管Q6的發(fā)射極連接，第六三極管Q6的集電極經(jīng)過(guò)第三電阻器R3后接地，第六三極管Q6的集電極與基極連接，第六三極管Q6的發(fā)射極與第七三極管Q7的發(fā)射極連接，第六三極管Q6的基極與第七三極管Q7的基極連接，第七三極管Q7的發(fā)射極與第八三極管Q8的發(fā)射極連接,第七三極管Q7的基極與第八三極管Q8的基極連接，負(fù)反饋電路由一個(gè)第一三極管Q1、一個(gè)第二三極管Q2、一個(gè)第三三極管Q3和一個(gè)第四三極管Q4構(gòu)成，第一三極管Ql和第二三極管Q2為同型號(hào)的PNP型三極管，第三三極管Q3和第四三極管Q4組成對(duì)管，第一三極管Ql的發(fā)射極與第二三極管Q2的發(fā)射極連接，第一三極管Ql的集電極極與第三三極管Q3的集電極和基極連接，第二三極管Q2的集電極與第四三極管Q4的集電極連接，第三三極管Q3的基極與第四三極管Q4的基極連接，第三三極管Q3的發(fā)射極和第四三極管Q4的發(fā)射極分別接地，第一三極管Ql的發(fā)射極和第二三極管Q2的發(fā)射極均與第七三極管Q7的集電極連接，子系統(tǒng)負(fù)反饋電路由一個(gè)第五三極管Q5、一個(gè)第九三極管Q9和一個(gè)第五電容器C5構(gòu)成,第二三極管Q2的集電極和第四三極管Q4的集電極均與第五三極管Q5的基極連接，第五三極管Q5的集電極接地，第五三極管Q5的發(fā)射極與第八三極管Q8的集電極連接，第五三極管Q5的發(fā)射極與第九三極管Q9的基極連接，第九三極管Q9的發(fā)射極經(jīng)過(guò)一個(gè)第五電阻器R5后接地，第五電容器C5連接在第九三極管Q9的集電極與第五三極管Q5的基極之間，低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路由一個(gè)第一電阻器R1、一個(gè)第二電阻器R2和一個(gè)第四電容器C4構(gòu)成，第一電阻器Rl和第二電阻器R2串聯(lián)后連接在電源電壓正極輸入端Vin和地之間，第一電阻器Rl和第二電阻器R2之間的連接導(dǎo)體與第一三極管Ql的基極連接，第四電容器C4連接在第一三極管Ql的基極與地之間，電源電壓正極輸入端Vin與一個(gè)第十三極管QlO的發(fā)射極連接，第十三極管QlO的基極與第九三極管Q9的集電極連接，第十三極管QlO的集電極上連接有一個(gè)輸出電壓端Vout，第十三極管QlO的集電極與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)第六電阻器R6和一個(gè)第七電阻器R7，第六電阻器R6和第七電阻器R7之間的連接導(dǎo)體與第二三極管Q2的基極連接。
[0024]進(jìn)一步的，第十三極管QlO的集電極與第二三極管Q2的基極之間連接有一個(gè)第十三電容器C13。
[0025]進(jìn)一步的，輸出電壓端Vout與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)輸出電容器Cout和一個(gè)等效串聯(lián)電阻器ESR，串聯(lián)后的輸出電容器Cout和等效串聯(lián)電阻器ESR與串聯(lián)后的第六電阻器R6和第七電阻器R7并聯(lián)。
[0026]進(jìn)一步的，輸出電壓端Vout與地之間連接有負(fù)載Rload,負(fù)載Rload與串聯(lián)后的第六電阻器R6和第七電阻器R7并聯(lián)。
[0027]進(jìn)一步的，參考電壓輸入端Vref與地之間設(shè)置有一個(gè)純凈電源。
[0028]進(jìn)一步的，純凈電源包括一個(gè)電池。
[0029]本實(shí)施例的工作原理是:電源電壓正極輸入端Vin上夾雜有噪聲信號(hào)V_noise。第三三極管Q3和第四三極管Q4組成對(duì)管，保證第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的基極電壓一致，構(gòu)成負(fù)反饋。低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路第二三極管Q2的基極獲得很好的噪音抑制能力。純凈電源作為參考電壓。整個(gè)環(huán)路形成負(fù)反饋系統(tǒng)。其過(guò)程如下:負(fù)載電壓由于干擾變高時(shí)一第二三極管Q2基極電壓變高一流過(guò)第二三極管Q2的電流變小一由于第七三極管Q7恒流作用，流過(guò)第一三極管Ql電流變高一流過(guò)第三三極管Q3電流變高一第三三極管Q3BE兩端壓差變高一第四三極管Q4BE兩端壓差變高一第四三極管Q4B極電流變大一第四三極管Q4C極電流變大一由于流過(guò)第二三極管Q2電流變小，所以流過(guò)第五三極管Q5B極電流增加一第八三極管Q8恒流作用，流過(guò)第九三極管Q9電流減小一流過(guò)第十三極管QlO電流減小一第十三極管QlOVCE變大一輸出電壓降低，從而完成負(fù)反饋。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓降有源電源濾波器，包括一個(gè)恒流源電路、一個(gè)低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路、一個(gè)負(fù)反饋電路和一個(gè)子系統(tǒng)負(fù)反饋電路，其特征在于:所述的恒流源電路由一個(gè)第六三極管、一個(gè)第七三極管、一個(gè)第八三極管、一個(gè)參考電壓輸入端和一個(gè)第三電阻器構(gòu)成，所述的參考電壓輸入端與所述的第六三極管的發(fā)射極連接，第六三極管的集電極經(jīng)過(guò)所述的第三電阻器后接地，第六三極管的集電極與基極連接，第六三極管的發(fā)射極與所述的第七三極管的發(fā)射極連接，第六三極管的基極與第七三極管的基極連接，第七三極管的發(fā)射極與所述的第八三極管的發(fā)射極連接，第七三極管的基極與第八三極管的基極連接，所述的負(fù)反饋電路由一個(gè)第一三極管、一個(gè)第二三極管、一個(gè)第三三極管和一個(gè)第四三極管構(gòu)成，所述的第一三極管和第二三極管為同型號(hào)的PNP型三極管，所述的第三三極管和第四三極管組成對(duì)管，第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的發(fā)射極連接，第一三極管的集電極極與第三三極管的集電極和基極連接，第二三極管的集電極與第四三極管的集電極連接，第三三極管的基極與第四三極管的基極連接，第三三極管的發(fā)射極和第四三極管的發(fā)射極分別接地，第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極均與第七三極管的集電極連接，所述的子系統(tǒng)負(fù)反饋電路由一個(gè)第五三極管、一個(gè)第九三極管和一個(gè)第五電容器構(gòu)成，第二三極管的集電極和第四三極管的集電極均與所述的第五三極管的基極連接，第五三極管的集電極接地，第五三極管的發(fā)射極與第八三極管的集電極連接，第五三極管的發(fā)射極與所述的第九三極管的基極連接，第九三極管的發(fā)射極經(jīng)過(guò)一個(gè)第五電阻器后接地，所述的第五電容器連接在第九三極管的集電極與第五三極管的基極之間，所述的低通濾波網(wǎng)絡(luò)電路由一個(gè)第一電阻器、一個(gè)第二電阻器和一個(gè)第四電容器構(gòu)成，所述的第一電阻器和第二電阻器串聯(lián)后連接在電源電壓正極輸入端和地之間，第一電阻器和第二電阻器之間的連接導(dǎo)體與第一三極管的基極連接，所述的第四電容器連接在第一三極管的基極與地之間，電源電壓正極輸入端與一個(gè)第十三極管的發(fā)射極連接，所述的第十三極管的基極與第九三極管的集電極連接，第十三極管的集電極上連接有一個(gè)輸出電壓端，第十三極管的集電極與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)第六電阻器和一個(gè)第七電阻器，所述的第六電阻器和第七電阻器之間的連接導(dǎo)體與第二三極管的基極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓降有源電源濾波器，其特征在于:第十三極管的集電極與第二三極管的基極之間連接有一個(gè)第十三電容器。
3.如權(quán)利要求1所述的低壓降有源電源濾波器，其特征在于:所述的輸出電壓端與地之間串聯(lián)連接有一個(gè)輸出電容器和一個(gè)等效串聯(lián)電阻器，串聯(lián)后的輸出電容器和等效串聯(lián)電阻器與串聯(lián)后的第六電阻器和第七電阻器并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的低壓降有源電源濾波器，其特征在于:所述的輸出電壓端與地之間連接有負(fù)載，所述的負(fù)載與串聯(lián)后的第六電阻器和第七電阻器并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1所述的低壓降有源電源濾波器，其特征在于:參考電壓輸入端與地之間設(shè)置有一個(gè)純凈電源。
6.如權(quán)利要求5所述的低壓降有源電源濾波器，其特征在于:所述的純凈電源包括一個(gè)電池。
【文檔編號(hào)】H02M1/15GK103715876SQ201310714789
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】王其鈺, 李臣云, 朱天朋 申請(qǐng)人:延鋒偉世通電子科技（上海）有限公司