電路設計的時候，關鍵信號濾波處理必不可少，常見的幾種濾波有LC,CL,Π型濾波和T型濾波，這里我們把LC和CL這兩濾波電路拎出來做對比。 在做對比前我們需要弄清楚兩個概念：1.插入損耗，2源阻抗和負載阻抗效應。

一插入損耗定義如下

其中VL（with filter）是濾波后電壓，VL（without filter）是濾波前電壓。其實就是以指數的形式來表達濾波前后功率的比值。由于一般VL（with filter）小于VL（without filter），因此濾波電路的插損值均為負數，數值越小預示著濾波效果越理想。示意圖如圖1。

圖1. 插入損耗示意圖

二源阻抗和負載阻抗效應

濾波電路如何搭配，按何種順序來放置才能得到更理想的插入損耗，在大多數情況下，這取決于源和負載阻抗的值。一般規則是，電感放在低阻抗側，而電容應放在高阻抗側。

三CL和LC濾波電路仿真測試

我們通過研究二階濾波電路CL和LC來驗證上述阻抗效用，

如圖2（a）所示。網絡分析儀在端口1處提供50歐姆的源阻抗。網絡分析儀在端口2處端接50歐姆負載阻抗。圖2（b）和（c）顯示了在負載側插入1kΩ阻抗的配置，模擬源阻抗小（50歐姆），負載阻抗大（1050歐姆）的情況。

圖2.（a）無濾波器

（b）低阻抗側接電感，高阻抗側接電容

（c）高阻抗側接，低阻抗側接電容

圖3顯示了兩種濾波電路的插入損耗曲線

圖3. LC和CL濾波電路插入損耗曲線

從圖3可以看出，LC濾波器明顯優于CL濾波器。LC濾波器在10 MHz時的插入損耗比CL濾波效果大約多15 dB。這與將電感放置在低阻抗側而將電容放置在高阻抗側的一般規則是一致的。

四CL和LC濾波電路實際測試

為了驗證仿真結果，做了如圖4所示的測量設置。

圖4. EMC濾波電路VNA測量設置

圖5. 測試DEMO板

由于使用了四通道網絡分析儀，因此我們可以同時評估兩個不同的濾波電路的情況。圖6顯示兩種濾波電路的實際測量結果。

圖6. LC和CL濾波電路實際插入損耗測量結果

顯然，LC濾波電路的性能優于CL濾波電路，這與仿真結果一致。如表1和2所示，在100kHz – 10 MHz頻率范圍內，仿真和測量結果非常接近。

表1：CL濾波電路的仿真和實際測量插入損耗對比

表2：LC濾波電路的仿真和實際測量插入損耗對比

在10 MHz時，兩個濾波電路的仿真插入損耗之間的差為15.1 dB，與實測結果接近（實測相差16.7dB）。

需要強調的一點是，我們發現實際測量結果和仿真結果會存在差異，這是因為與理想電路相比，現實情況下濾波器件和PCB走線存在寄生效應。

最后，測量結果清楚地表明，在整個頻率范圍內，LC濾波電路比CL濾波電路在源阻抗小，負載阻抗大的情況下具有更高的插入損耗和更好的濾波效果。

編輯：jq