0 引言
開(kāi)關(guān)電源以其體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)在通信設備中得到了廣泛應用。但對于輸出電壓紋波要求較小的場(chǎng)合，傳統開(kāi)關(guān)電源設計的輸出電壓紋波較大，已不能達到設計要求。而通過(guò)采用本文的有源濾波器及其前端加入LC低通濾波器網(wǎng)絡(luò )的方法，則能夠對紋波進(jìn)行有效抑制，從而達到設計所需要的指標。實(shí)驗結果表明，該方法具有一定的理論與實(shí)際意義。

1 有源濾波器原理
有源濾波器的設計原理圖如圖1所示，圖中采用了一個(gè)運算放大器、四個(gè)電阻和兩個(gè)電容來(lái)構成有適當阻尼的二階有源低通濾波器。

利用理想運放的分析方法，求得該電路的頻率特性函數為：
   
    一般情況下，根據二階低通濾波器的頻率特性函數為：
   

通過(guò)上式可以求出該有源濾波器的一些參數，如自然角頻率ωn阻尼系數ξ和閉環(huán)增益Avf等：
   
    由上面的公式可以推得二階低通濾波器的幅頻特性Avf(ω)和相頻特性φf(ω)為：
   
    圖2所示是其幅頻特性與相頻特性圖。


2 LC低通濾波器
在實(shí)際應用中，有源低通濾波器由于受到運算放大器的增益和帶寬限制，其工作在高頻段的波形效果不太理想，而在有源低通濾波器的前端加入截止頻率較高的LC低通濾波器，則可以達到比較理想的紋波抑制效果。其前端加入LC的濾波器原理圖如圖3所示。

3 實(shí)驗結果及其波形
在有輸出紋波的波形中，圖4給出了未使用有源濾波網(wǎng)絡(luò )的輸出電壓紋波圖，而圖5所示則是使用有源濾波網(wǎng)絡(luò )后的輸出電壓紋波圖。


4 結束語(yǔ)
通過(guò)對比可以看出，采用本文的有源濾波網(wǎng)絡(luò )及在其前端加入LC低通濾波電路，可以有效的濾除電壓紋波，達到方案中所要求的技術(shù)指標，同時(shí)，供電設備的工作穩定性也可得到可靠保證。