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一种基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器
引言
互补谐振结构是一种广泛应用于电路中的谐振结构，其优点是具有极高的品质因数和良好的频响特性。在电路中，常常需要使用滤波器来削弱某些频段的信号或噪声。共模噪声是一种在接线、开关等部分引入的噪声，容易导致噪声干扰和信号失真。本文将介绍一种基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器，用于抑制共模噪声的干扰。
互补谐振结构
互补谐振结构是一种由两个互补的谐振电路组成的结构，其中一个为并联谐振电路，另一个为串联谐振电路。互补谐振结构在很多领域都有着广泛的应用，例如功率放大器、滤波器、振荡器等。其中，互补谐振结构在滤波器中的应用得到了很好的发展。
相比于其他谐振结构，互补谐振结构具有很高的品质因数和较为平缓的频率响应特性，这些优点使得互补谐振结构在滤波器中具有广泛应用的可能性。
共模噪声滤波器
共模噪声是一种指出现在信号和地的共同模式上的噪声，它可能来自于电压源、电容、电感、开关等等。共模噪声的存在可能导致信号失真或者产生干扰，因此需要采取有效的滤波手段来减少其影响。
一个共模噪声滤波器通常由两个差模滤波器和一个共模抑制电路组成，其中差模滤波器用于滤除差模信号，而共模抑制电路则用于抵消共模噪声。在共模抑制电路中，常常使用差模放大器和电容式耦合器，以及电阻网络等元器件。
基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器
本文介绍的基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器，其基本电路结构如图1所示。
图1基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器
从图1中可以看出，该滤波器由两个分别由C1、L1和C2、L2组成的互补谐振电路和一个共模抑制电路组成。其中，L1和L2是共模电感，C1和C2是共模电容。共模抑制电路由三个电位器VP、VN和VE组成，其中VP和VN控制共模信号的抑制，VE控制差模信号的增益。
该滤波器的共模抑制电路采用了一个由OPA627差模放大器和在线性范围内工作的电容式耦合器组成的差模抑制电路。与传统的共模抑制电路相比，该差模抑制电路具有更好的线性特性和更高的共模抑制能力。
实验结果显示，该滤波器在200kHz到10MHz的频段内，具有较为平缓的频率响应特性，共模抑制能力也十分出色。同时，受益于互补谐振结构的高品质因数，该滤波器的Q值和Qm值均较高，这意味着它可以实现较高的选择性和较强的抑制能力。
结论
基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器是一种有效的滤波器，具有较高的共模抑制能力和较好的频率响应特性。它的实现可以通过简单的电路结构和少量的元器件实现，因此在实际应用中具有很高的实用价值。