如果你觀察任何電子電路板,你會看到上面的濾波器。當我們看到諸如電感器、電容器或電阻器等無源元件時,我們稱它們為濾波器。但濾波器有很多類型。對于瞬態浪涌保護,我們使用瞬態電壓抑制器(TVS)或金屬氧化物壓敏電阻(MOV)。還有靜電放電(ESD)保護裝置。在某些設計中,有蔽材料和電磁波吸收材料。這樣的例子不勝枚舉。一般來說,用于防止雷擊、瞬態或電磁干擾的裝或電路被稱為濾波器。在這里,我們將只關注由電感器、電容器和電阻器組成的濾波器。
濾波器僅在特定頻率范圍內起作用:因此,如果沒有定義的頻譜,關于濾波器的討論就沒有意義。在電磁兼容性的世界中,我們使用諸如“低/高頻”和“窄/寬頻信號”這樣的術語。但是,當我們說“高頻”時,我們指的是什么呢?
低頻或高頻的定義是相對的,這取決于所討論電路的工作頻率。例如,與電網相連的電機驅動器需要確保該裝置的總諧波失真(THD)符合規定標準。當涉及到與電網相關的諧波時,我們使用“低頻”這個術語。現代電機驅動器的工作頻率約為幾十千赫茲,而開關的影響電磁波可以擴展到幾百兆赫茲,如果不是吉赫茲的話。我們把幾十千赫茲稱為低頻范圍,而任何高于1兆赫茲的頻率都被稱為高頻。
一般來說,低頻和高頻的劃分界限如下:當寄生成分不能被忽略,并且變得足夠重要,足以影響電路運行時,我們就跨越了從低頻到高頻的界限[7]。這可能發生在幾千赫茲到幾十吉赫茲之間,具體取決于產品。由于從幾千赫茲到幾百兆赫茲的頻率范圍對廣泛的電氣和電子產品至關重要,因此這個頻率范圍是本書將討論的主要頻率范圍。