一种低通滤波装置的制作方法

1.本实用新型涉及滤波技术领域，尤其涉及一种低通滤波装置。


背景技术：

2.音频功率放大器制造商正在转向为d类放大器的设计，其原理是使用脉宽调制(pwm)以及三角波(或锯齿波)振荡器的工作方式来设计d类放大器，以使其放大器与传统的线性功率放大器设计相比成本更低、效率更高。这项技术在需要效率、低电池消耗、小尺寸和低成本的汽车和个人立体声应用中具有特别的吸引力。
3.然而使用d类这种技术的放大器带来了新的测量挑战。d类放大器的开关频率通常在250khz至1.5mhz之间，开关过程将开关频率添加到音频输出信号中。这些快速的开关频率对典型负载(扬声器)没有影响，但对测量仪器来说却是一个困难的信号。当出现在大多数测量仪器的输入级时会受到开关频率的限制，并且测量仪器无法在正常模式下有效工作。
4.自动量程将受到影响，使用几乎所有分析仪在没有预调节的情况下对d类放大器进行的噪声和失真测量都会产生不准确和不可预测的结果。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种低通滤波装置。
6.本实用新型实施例提供一种低通滤波装置，所述装置包括第一信号调整模块、第一lrc一级滤波模块、第一lrc二级滤波模块、第一输出模式切换开关模块、第一衰减模块、第二信号调整模块、第二lrc一级滤波模块、第二lrc二级滤波模块、第二输出模式切换开关模块和第二衰减模块；
7.所述第一信号调整模块的输入端连接到第一输入端口；
8.所述第一信号调整模块的输出端连接到所述第一lrc一级滤波模块的输入端；
9.所述第一lrc一级滤波模块的输出端连接到所述第一lrc二级滤波模块的输入端；
10.所述第一lrc二级滤波模块的输出端连接到所述第一输出模式切换开关模块的输入端；
11.所述第一输出模式切换开关模块的第一输出端连接到所述第一衰减模块的输入端；所述第一衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；所述第一输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第一输出端口；
12.所述第二信号调整模块的输入端连接到第二输入端口；
13.所述第二信号调整模块的输出端连接到所述第二lrc一级滤波模块的输入端；
14.所述第二lrc一级滤波模块的输出端连接到所述第二lrc二级滤波模块的输入端；
15.所述第二lrc二级滤波模块的输出端连接到所述第二输出模式切换开关模块的输入端；
16.所述第二输出模式切换开关模块的第一输出端连接到所述第二衰减模块的输入
端；所述第二衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；所述第二输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第二输出端口。
17.可选地，所述第一信号调整模块包括电阻r1和电位器r7、电阻r2和电位器r16；
18.所述电阻r1的第一端与第一输入端口的正极相连，所述电阻r1的第二端与电位器r7的第一端相连，所述电位器r7的第二端与第一lrc一级滤波模块的第一输入端相连；
19.所述电阻r2的第一端与第一输入端口的负极相连，所述电阻r2的第二端与电位器r16的第一端相连，所述电位器r16的第二端与第一lrc一级滤波模块的第二输入端相连。
20.可选地，所述第一lrc一级滤波模块包括电阻r9、电感l1和电容c5，电阻r8、电感l5和电容c7，所述电阻r7的第二端与电阻r9的第一端相连，电阻r9的第二端分别与电容c5的第一端和电感l1的第一端相连，电感l1的第二端和电容c5的第二端相连；
21.所述电阻r16的第二端与电阻r8的第一端相连，电阻r8的第二端分别与电容c2的第一端和电感l2的第一端相连，电感l2的第二端和电容c2的第二端相连。
22.可选地，第一lrc二级滤波模块包括电阻r11、电阻r13和电感l3，电阻r10、电阻r12和电感l4；
23.所述电容c5的第二端与电阻r11的第一端相连，所述r11的第二端分别与电阻r13的第一端和电感l3的第一端相连，电感l3的第二端和电阻r13的第二端相连；
24.所述电容c2的第二端与电阻r10的第一端相连，所述r10的第二端分别与电阻r12的第一端和电感l4的第一端相连，电感l4的第二端和电阻r12的第二端相连。
25.可选地，所述第一输出模式切换开关模块包括六通道的第一切换开关，电感l3的第二端与第一切换开关的第五管脚相连，电感l4的第二端与第一切换开关的第二管脚相连。
26.可选地，所述第一衰减模块至少包括：电位器r45和电位器r46；
27.第一切换开关的第四管脚与电位器r45的第一端相连电阻r45的第二端与电位器r46的第一端相连，电位器r46的第二端与第一切换开关的第一管脚相连，电位器r45的第一端和电位器r46的第二端分别与第一衰减端口相连。
28.可选地，第一切换开关的第六管脚和第三管脚与第一输出端口相连。
29.可选地，所述第二信号调整模块包括电阻r17和电位器r24、电阻r34和电位器r48；
30.所述电阻r17的第一端与第二输入端口的正极相连，所述电阻r17的第二端与电位器r24的第一端相连，所述电位器r24的第二端与第二lrc一级滤波模块的第一输入端相连；
31.所述电阻r34的第一端与第二输入端口的负极相连，所述电阻r34的第二端与电位器r48的第一端相连，所述电位器r48的第二端与第二lrc一级滤波模块的第二输入端相连。
32.可选地，所述第二lrc一级滤波模块包括电阻r20、电感l5和电容c7，电阻r40、电感l7和电容c13，所述电阻r24的第二端与电阻r20的第一端相连，电阻r20的第二端分别与电容c7的第一端和电感l5的第一端相连，电感l5的第二端和电容c7的第二端相连；
33.所述电阻r48的第二端与电阻r40的第一端相连，电阻r40的第二端分别与电容c13的第一端和电感l7的第一端相连，电感l7的第二端和电容c13的第二端相连。
34.可选地，第二lrc二级滤波模块包括电阻r21、电阻r22和电感l6，电阻r43、电阻r44和电感l8；
35.所述电容c7的第二端与电阻r21的第一端相连，所述r21的第二端分别与电阻r22
的第一端和电感l6的第一端相连，电感l6的第二端和电阻r22的第二端相连；
36.所述电容c13的第二端与电阻r43的第一端相连，所述r43的第二端分别与电阻r44的第一端和电感l8的第一端相连，电感l8的第二端和电阻r44的第二端相连。
37.本实用新型实施例提供的技术方案中，低通滤波装置包括第一信号调整模块、第一lrc一级滤波模块、第一lrc二级滤波模块、第一输出模式切换开关模块、第一衰减模块、第二信号调整模块、第二lrc一级滤波模块、第二lrc二级滤波模块、第二输出模式切换开关模块和第二衰减模块；第一信号调整模块的输入端连接到第一输入端口；第一信号调整模块的输出端连接到第一lrc一级滤波模块的输入端；第一lrc一级滤波模块的输出端连接到第一lrc二级滤波模块的输入端；第一lrc二级滤波模块的输出端连接到第一输出模式切换开关模块的输入端；第一输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第一衰减模块的输入端；第一衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第一输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第一输出端口；第二信号调整模块的输入端连接到第二输入端口；第二信号调整模块的输出端连接到第二lrc一级滤波模块的输入端；第二lrc一级滤波模块的输出端连接到第二lrc二级滤波模块的输入端；第二lrc二级滤波模块的输出端连接到第二输出模式切换开关模块的输入端；第二输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第二衰减模块的输入端；第二衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第二输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第二输出端口，预先将音频进行滤波，使得连接音频分析仪和音频采集卡，对产品的性能测试无干扰，信号无衰减。
附图说明
38.图1为本实用新型实施例中提供的低通滤波装置的结构示意图；
39.图2为本实用新型实施例中提供的低通滤波装置的后面板的示意图；
40.图3为本实用新型实施例中提供的低通滤波装置的前面板的示意图。
具体实施方式
41.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.请参阅图1，为本实用新型实施例中提供的低通滤波装置的结构示意图，本实用新型实施例中，该装置包括第一信号调整模块、第一lrc一级滤波模块、第一lrc二级滤波模块、第一输出模式切换开关模块、第一衰减模块、第二信号调整模块、第二lrc一级滤波模块、第二lrc二级滤波模块、第二输出模式切换开关模块和第二衰减模块；
43.其中，第一通道ch1包括第一信号调整模块、第一lrc一级滤波模块、第一lrc二级滤波模块、第一输出模式切换开关模块、第一衰减模块；
44.第二通道ch2包括第二信号调整模块、第二lrc一级滤波模块、第二lrc二级滤波模块、第二输出模式切换开关模块和第二衰减模块；
45.具体地，第一信号调整模块的输入端连接到第一输入端口；
46.第一信号调整模块的输出端连接到第一lrc一级滤波模块的输入端；
47.第一lrc一级滤波模块的输出端连接到第一lrc二级滤波模块的输入端；
48.第一lrc二级滤波模块的输出端连接到第一输出模式切换开关模块的输入端；
49.第一输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第一衰减模块的输入端；第一衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第一输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第一输出端口；
50.第二信号调整模块的输入端连接到第二输入端口；
51.第二信号调整模块的输出端连接到第二lrc一级滤波模块的输入端；
52.第二lrc一级滤波模块的输出端连接到第二lrc二级滤波模块的输入端；
53.第二lrc二级滤波模块的输出端连接到第二输出模式切换开关模块的输入端；
54.第二输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第二衰减模块的输入端；第二衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第二输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第二输出端口。
55.可选地，第一信号调整模块包括电阻r1和电位器r7、电阻r2和电位器r16；
56.电阻r1的第一端与第一输入端口的正极相连，电阻r1的第二端与电位器r7的第一端相连，电位器r7的第二端与第一lrc一级滤波模块的第一输入端相连；
57.电阻r2的第一端与第一输入端口的负极相连，电阻r2的第二端与电位器r16的第一端相连，电位器r16的第二端与第一lrc一级滤波模块的第二输入端相连。
58.可选地，第一lrc一级滤波模块包括电阻r9、电感l1和电容c5，电阻r8、电感l5和电容c7，电阻r7的第二端与电阻r9的第一端相连，电阻r9的第二端分别与电容c5的第一端和电感l1的第一端相连，电感l1的第二端和电容c5的第二端相连；
59.电阻r16的第二端与电阻r8的第一端相连，电阻r8的第二端分别与电容c2的第一端和电感l2的第一端相连，电感l2的第二端和电容c2的第二端相连。
60.可选地，第一lrc二级滤波模块包括电阻r11、电阻r13和电感l3，电阻r10、电阻r12和电感l4；
61.电容c5的第二端与电阻r11的第一端相连，r11的第二端分别与电阻r13的第一端和电感l3的第一端相连，电感l3的第二端和电阻r13的第二端相连；
62.电容c2的第二端与电阻r10的第一端相连，r10的第二端分别与电阻r12的第一端和电感l4的第一端相连，电感l4的第二端和电阻r12的第二端相连。
63.可选地，第一输出模式切换开关模块包括六通道的第一切换开关，电感l3的第二端与第一切换开关的第五管脚相连，电感l4的第二端与第一切换开关的第二管脚相连。
64.可选地，第一衰减模块至少包括：电位器r45和电位器r46；
65.第一切换开关的第四管脚与电位器r45的第一端相连电阻r45的第二端与电位器r46的第一端相连，电位器r46的第二端与第一切换开关的第一管脚相连，电位器r45的第一端和电位器r46的第二端分别与第一衰减端口相连。
66.可选地，第一切换开关的第六管脚和第三管脚与第一输出端口相连。
67.可选地，第二信号调整模块包括电阻r17和电位器r24、电阻r34和电位器r48；
68.电阻r17的第一端与第二输入端口的正极相连，电阻r17的第二端与电位器r24的第一端相连，电位器r24的第二端与第二lrc一级滤波模块的第一输入端相连；
69.电阻r34的第一端与第二输入端口的负极相连，电阻r34的第二端与电位器r48的
第一端相连，电位器r48的第二端与第二lrc一级滤波模块的第二输入端相连。
70.可选地，第二lrc一级滤波模块包括电阻r20、电感l5和电容c7，电阻r40、电感l7和电容c13，电阻r24的第二端与电阻r20的第一端相连，电阻r20的第二端分别与电容c7的第一端和电感l5的第一端相连，电感l5的第二端和电容c7的第二端相连；
71.电阻r48的第二端与电阻r40的第一端相连，电阻r40的第二端分别与电容c13的第一端和电感l7的第一端相连，电感l7的第二端和电容c13的第二端相连。
72.可选地，第二lrc二级滤波模块包括电阻r21、电阻r22和电感l6，电阻r43、电阻r44和电感l8；
73.电容c7的第二端与电阻r21的第一端相连，r21的第二端分别与电阻r22的第一端和电感l6的第一端相连，电感l6的第二端和电阻r22的第二端相连；
74.电容c13的第二端与电阻r43的第一端相连，r43的第二端分别与电阻r44的第一端和电感l8的第一端相连，电感l8的第二端和电阻r44的第二端相连。
75.如图1-3所示，该低通滤波装置包括：ch1信号调整模块、ch1 lrc一级滤波模块、ch1 lrc二级滤波模块、ch1输出模式切换开关、ch1-20db衰减模块、ch2信号调整模块、ch2 lrc一级滤波模块、ch2 lrc二级滤波模块、ch2输出模式切换开关、ch2-20db衰减模块。
76.ch1信号调整模块连接到ch1输入xlr插座和香蕉插座上；
77.ch1 lrc一级滤波模块输入连接到ch1信号调整模块输出；
78.ch1 lrc二级滤波模块输入连接到ch1 lrc一级滤波模块输出；
79.ch1输出模式切换开关连接到ch1 lrc二级滤波模块输出；
80.ch1-20db衰减模块输入连接到ch1输出模式切换开关，ch1-20db衰减模块输出连接到ch1-20db xlr连接器上；
81.ch2信号调整模块连接到ch2输入xlr插座和香蕉插座上；
82.ch2 lrc一级滤波模块输入连接到ch2信号调整模块输出；
83.ch2 lrc二级滤波模块输入连接到ch2 lrc一级滤波模块输出；
84.ch2输出模式切换开关连接到ch2 lrc二级滤波模块输出；
85.ch2-20db衰减模块输入连接到ch2输出模式切换开关，ch2-20db衰减模块输出连接到ch2-20db xlr连接器上；
86.ch1信号调整模块由r1到r6 r7 r16组成，调整r7和r16电位器可设置20hz到20khz输出的上下限，需要微调r7和r16使ch1通道输出在20hz-20khz 0db
±
0.05db范围内,
87.ch1 lrc一级滤波模块由r8、r9、c2、c4、c5、c9、l1、l2组成lrc滤波，滤出20khz以上的频率；
88.ch1 lrc二级滤波模块由r13、r13、l3、l4、c6、c11组成lrc滤波，滤出20khz以上的频率；
89.ch1-20db衰减模块设计成10：1的衰减，衰减-20输出，调整r45和r46电位器可设置20hz到20khz输出的上下限，需要微调r45和r46使ch1-20db输出通道在20hz-20khz-20db
±
0.05db范围内,
90.ch1输出模式切换开关的作用是，当滤波器需要连接不需要衰减的测试仪器时(如音频分析仪)就把开关拔至0db输出，音频分析仪就接入0db输出端口上，当滤波器需要连接衰减的测试仪器时(如音频采集卡)就把开关拔至-20db输出，音频采集卡就接入-20db输出
端口上，
91.ch2信号调整模块由r17 r18 r19 r34 r36 r38 r24 r48组成，调整r24和r48电位器可设置20hz到20khz输出的上下限，需要微调r24和r48使ch2通道输出在20hz-20khz 0db
±
0.05db范围内,
92.ch2 lrc一级滤波模块由r20、r40、l5、l7、c13、c15、c7、c10组成lrc滤波，滤出20khz以上的频率；
93.ch2 lrc二级滤波模块由r22 r24 l6 l8 c12 c16组成lrc滤波，滤出20khz以上的频率；
94.ch2-20db衰减模块设计成10：1的衰减，衰减-20输出，调整r31和r32电位器可设置20hz到20khz输出的上下限，需要微调r31和r32使ch2-20db输出通道在20hz-20khz-20db
±
0.05db范围内,
95.一种用于功放测试的20khz低通滤波器是一种双通道多极lrc无源滤波器，可提供必要20khz以上的信号衰减，从而衰减d类功放的开关频率；一种用于功放测试的20khz低通滤波器可与平衡或非平衡功率放大器或分析仪一起使用。输入连接器采用了标准的xlr母插座和香蕉插座，xlr母插座可连接平衡信号模式，香蕉插座可连接非平衡信号模式，0db和-20db输出连接器使用标准的xlr公插座。
96.本实用新型实施例提供的技术方案，在将信号呈现给分析仪之前对信号进行预处理。这样做的方法是采用低通滤波器的形式，把20khz以上的频率滤除掉，这样就可以完整地传递主要音频信号，采用多极lrc无源滤波；设计成2通道滤波器，每个通道有0dbu和-20dbu输出；最大输入在
±
230vpk；频率响应要在
±
0.05db范围；失真度要小于-110db@1khz；串音要大于90db@20khz。具有极低的噪声和失真度，频响范围在
±
0.05，具有2个通道0dbu和-20dbu输出，可连接音频分析仪和音频采集卡，对产品的性能测试无干扰，信号无衰减，使用此款20khz低通波波器是最佳的选，同时节约了成本。
97.本实用新型实施例提供的技术方案中，低通滤波装置包括第一信号调整模块、第一lrc一级滤波模块、第一lrc二级滤波模块、第一输出模式切换开关模块、第一衰减模块、第二信号调整模块、第二lrc一级滤波模块、第二lrc二级滤波模块、第二输出模式切换开关模块和第二衰减模块；第一信号调整模块的输入端连接到第一输入端口；第一信号调整模块的输出端连接到第一lrc一级滤波模块的输入端；第一lrc一级滤波模块的输出端连接到第一lrc二级滤波模块的输入端；第一lrc二级滤波模块的输出端连接到第一输出模式切换开关模块的输入端；第一输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第一衰减模块的输入端；第一衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第一输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第一输出端口；第二信号调整模块的输入端连接到第二输入端口；第二信号调整模块的输出端连接到第二lrc一级滤波模块的输入端；第二lrc一级滤波模块的输出端连接到第二lrc二级滤波模块的输入端；第二lrc二级滤波模块的输出端连接到第二输出模式切换开关模块的输入端；第二输出模式切换开关模块的第一输出端连接到第二衰减模块的输入端；第二衰减模块的输出端连接到第一衰减端口；第二输出模式切换开关模块的第二输出端连接到第二输出端口，预先将音频进行滤波，使得连接音频分析仪和音频采集卡，对产品的性能测试无干扰，信号无衰减。
98.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实
施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。