一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构的制作方法

1.本发明涉及制导与控制技术领域，特别是涉及一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构。


背景技术：

2.小型化惯性测量前端是直流
±
5v和
±
15v供电，在进行电磁兼容设计时，通常都是选用符合要求的直流电源滤波器，这也是最简单、最直接的设计方法。而对于该小型化产品而言，空间尺寸相当紧张，产品内部各种电源、信号又非常复杂，无法选用插损高、体积大的直流电源滤波器，电磁兼容设计只能另辟途径。因此，要满足系统电磁兼容指标要求，设计难度较大。
3.目前通常采用直流电源滤波器和分立元件(电感、电容、磁珠等)相结合的设计思路，如图1所示，其中n1和n2一般会选择体积较大、质量较大的滤波器。然而，由于目前的惯性测量前端以及越来越小型化和轻质化的需求，这种直流电源滤波器和分立元件相结合的设计方法已经不能满足惯性测量前端的发展要求，其面临的主要问题是尺寸和体积大、质量大。因此，如何解决采用大型滤波器的传统设计方法造成的装置整体体积大、质量大以及无法满足小型化要求的问题，是一个目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，以解决传统采用大型滤波器的设计方法存在的体积大、质量大以及无法满足产品小型化要求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，所述电路结构包括：滤波电容、瞬态抑制二极管、屏蔽端电容、共模电感器和电源滤波器；
7.所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管和所述屏蔽端电容并联连接，所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管和所述屏蔽端电容的一端同时与电源输入端连接，另一端同时接地；
8.所述共模电感器包括磁芯以及所述磁芯两侧对称设置的第一绕线机构和第二绕线机构；
9.所述第一绕线机构的一端同时与所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管、所述屏蔽端电容以及所述电源输入端连接，所述第二绕线机构的一端同时与所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管以及所述屏蔽端电容的接地端连接；
10.所述第一绕线机构的另一端和所述第二绕线机构的另一端分别与所述电源滤波器的两端连接。
11.可选地，所述电源滤波器采用双向π型电源滤波器。
12.可选地，所述双向π型电源滤波器包括第一电容、第二电容、第一差模电感和第二差模电感；
13.所述第一电容和所述第二电容之间相对设置，所述第一差模电感和所述第二差模电感之间也相对设置；所述第一电容的两端分别与所述第一差模电感、所述第二差模电感的一端连接，所述第二电容的两端分别与所述第一差模电感、所述第二差模电感的另一端连接。
14.可选地，所述屏蔽端电容包括第一屏蔽端电容和第二屏蔽端电容；
15.所述第一屏蔽端电容的一端同时与所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管、所述第一绕线机构以及所述电源输入端连接，所述第一屏蔽端电容的另一端与所述第二屏蔽端电容的一端连接，所述第二屏蔽端电容的另一端同时与所述滤波电容、所述瞬态抑制二极管以及所述第二绕线机构的接地端连接；
16.所述第一屏蔽端电容和所述第二屏蔽端电容之间还通过导线接地。
17.可选地，所述电源输入端能够接入直流
±
5v或
±
15v电压进行供电。
18.可选地，所述滤波电容采用型号为ct41-0805-2r2-50v-475-m的滤波电容。
19.可选地，所述瞬态抑制二极管采用型号为smaj15ca和smaj5.0ca的瞬态抑制二极管。
20.可选地，所述屏蔽端电容采用型号为ct41-1210-2r1-1000v-103-m的屏蔽端电容。
21.可选地，所述共模电感器采用型号为gasmf4520-231-2p的共模电感器。
22.可选地，所述第一电容和所述第二电容采用型号为g ct41-0805-2r2-50v-475-m的电容，第一差模电感和第二差模电感采用型号为lqh1812-1r5m的差模电感。
23.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
24.本发明提供了一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，针对目前解决电磁兼容、滤波电路等问题均采用较大型的滤波器件的方式，虽然问题得到解决，但大型滤波器件的占用空间很大，并且形成了固定的思维模式，对于今后产品小型化的发展趋势，现有方法就很难解决。基于此，本发明提出的电路结构包括滤波电容、瞬态抑制二极管、屏蔽端电容、共模电感器和电源滤波器，将原有滤波电路通过滤波设计、对外隔离设计、接地设计、防静电设计技术、瞬态抑制技术、电源滤波器技术、共模滤波设计等多种技术结合并参与到实现产品的小型化中，具有电路器件少、成本低、重量轻、集成化程度高的特点，并且电路应用更加方便，打破了必须使用大型滤波器件的传统思维模式，无需使用体积较、质量大的大型滤波器，能够为小型化产品提供参考，尤其是对于小型化惯性测量前端，能够满足对惯性测量前端的小型化和轻质化的需求。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本发明的主旨。
26.图1为本发明实施例1提供的现有技术中采用大型滤波器的传统设计方法的电路图；
27.图2为本发明实施例1提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入
端+15v滤波电路图；
28.图3为本发明实施例2提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入端-15v滤波电路图；
29.图4为本发明实施例3提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入端+5v滤波电路图；
30.图5为本发明实施例4提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入端-5v滤波电路图。
31.附图标号说明：
32.c104、c107、c110、c113：滤波电容；
33.d17、d18、d19、d20：瞬态抑制二极管；
34.c116、c118、c120、c122：第一屏蔽端电容；
35.c117、c119、c121、c123：第二屏蔽端电容；
36.l18、l19、l20、l21：共模电感器；
37.c105、c108、c111、c114：第一电容；
38.c106、c109、c112、c115：第二电容；
39.l10、l12、l14、l16：第一差模电感；
40.l11、l13、l15、l17：第二差模电感。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.如本发明和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
43.本发明的目的是提供一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，电路器件少、成本低、重量轻，电路应用方便，能够为小型化产品尤其是小型化惯性测量前端提供参考，满足对惯性测量前端的小型化和轻质化的需求。
44.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
45.实施例1
46.图2为本实施例提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入端+15v滤波电路图，如图2所示，本实施例提供了一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，所述电路结构包括：滤波电容c104、瞬态抑制二极管d17、屏蔽端电容、共模电感器l18和电源滤波器。
47.其中，所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17和所述屏蔽端电容并联连接，所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17和所述屏蔽端电容的一端同时与电源输入端
连接，另一端同时eagnd接地。本实施例中，所述电源输入端接入直流+15v电压进行供电。
48.本实施例中，滤波电容c104可以采用型号为ct41-0805-2r2-50v-475-m的滤波电容c104，用于对低频信号进行滤波。滤波电容c104是安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件。由于滤波电路要求储能电容有较大电容量。所以，绝大多数滤波电路使用电解电容。电解电容由于其使用电解质作为电极负极而得名。滤波电容c104是并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件。在使用将交流转换为直流供电的电路中，滤波电容c104不仅使电源直流输出平滑稳定，降低了交变脉动电流对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。
49.瞬态抑制二极管(transient voltage suppressor，tvs)是一种二极管形式的高效能保护器件。当瞬态抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12
秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压钳位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
50.在瞬态峰值脉冲电流作用下，流过瞬态抑制二极管的电流，由原来的反向漏电流id上升到ir时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压vwm上升到击穿电压vbr，瞬态抑制二极管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过瞬态抑制二极管的电流达到峰值脉冲电流ipp。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。然而随着脉冲电流按指数衰减，瞬态抑制二极管两极的电压也不断下降，最后恢复到起始状态。这就是瞬态抑制二极管抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的流程。
51.将瞬态抑制二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。静电放电效应能释放超过10000v、60a以上的脉冲，并能持续10ms；而一般的ttl器件，遇到超过30ms的10v脉冲时，便会导致损坏。利用瞬态抑制二极管，可有效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线之间开关所引起的干扰。将瞬态抑制二极管布置在信号线及接地间，能避免数据及控制总线受到不必要的噪声影响。
52.本实施例中，所述瞬态抑制二极管d17可以采用型号为smaj15ca或smaj5.0ca的瞬态抑制二极管d17，其主要作用是吸收尖峰信号、保护后级电路，其中smaj15ca的最小击穿电压vbr＝16.1v，smaj5.0ca的最小击穿电压vbr＝6.4v。惯测前端正常工作情况下最大供电电源为
±
5.25v和
±
15.75v，当输入
±
6.4v的电源将瞬态抑制二极管d17smaj5.0ca击穿，当输入
±
16.1v的电源将瞬态抑制二极管d17smaj15ca击穿，能够有效的起到保护后级电路的目的。
53.本实施例中，所述共模电感器l18包括磁芯以及所述磁芯两侧对称设置的第一绕线机构和第二绕线机构。
54.其中，所述第一绕线机构的一端同时与所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17、所述屏蔽端电容以及所述电源输入端连接，所述第二绕线机构的一端同时与所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17以及所述屏蔽端电容的接地端连接。
55.所述第一绕线机构的另一端和所述第二绕线机构的另一端分别与所述电源滤波器的两端连接。
56.本实施例中，所述共模电感器l18采用型号为gasmf4520-231-2p的共模电感器
l18，可大幅抑制共模噪声，有效改善ce102和re102效果。
57.共模电感器l18也称为共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。而在板卡设计中，共模电感器l18也是起emi滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。共模电感器l18实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
58.如图2所示，本实施例中，共模电感器l18的滤波电路中，共模电感器l18中的1-4和2-3分别为第一绕线机构和第二绕线机构，即两个共模电感线圈。第一绕线机构和第二绕线机构绕在同一磁芯上，匝数和相位都相同，但绕制方向相反。这样，当电路中的正常电流流经共模电感器l18时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。
59.电源滤波器是一种对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电器设备。电源滤波器的功能就是通过在电源线中接入电源滤波器，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。利用电源滤波器的这个特性，可以将通过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波，变成一个特定频率的正弦波。
60.本实施例中，所述电源滤波器优选的是双向π型电源滤波器。如图2所示，所述双向π型电源滤波器包括第一电容c105、第二电容c106、第一差模电感l10和第二差模电感l11，从而组成了+15v滤波器。
61.其中，所述第一电容c105和所述第二电容c106之间相对设置，所述第一差模电感l10和所述第二差模电感l11之间也相对设置；所述第一电容c105的两端分别与所述第一差模电感l10、所述第二差模电感l11的一端连接，所述第二电容c106的两端分别与所述第一差模电感l10、所述第二差模电感l11的另一端连接。
62.本实施例中，所述第一电容c105和所述第二电容c106采用型号为gct41-0805-2r2-50v-475-m的电容，第一差模电感l10和第二差模电感l11采用型号为lqh1812-1r5m的差模电感。容易理解的是，双向π型电源滤波器除了与共模电感器l18相连接的一侧，双向π型电源滤波器的另一侧的两端分别为双向π型电源滤波器的电源输入端和接地端，如图2所示。双向π型电源滤波器对抑制差模信号有很好衰减，可有效改善ce102和re102效果。
63.本实施例中，所述屏蔽端电容包括第一屏蔽端电容c116和第二屏蔽端电容c117。
64.所述第一屏蔽端电容c116的一端同时与所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17、所述第一绕线机构以及所述电源输入端连接，所述第一屏蔽端电容c116的另一端与所述第二屏蔽端电容c117的一端连接，所述第二屏蔽端电容c117的另一端同时与所述滤波电容c104、所述瞬态抑制二极管d17以及所述第二绕线机构的接地端连接。所述第一屏蔽端电容c116和所述第二屏蔽端电容c117之间还通过导线接地，即pb_gnd，从而实现了将高频信号引入至屏蔽地，如图2所示，屏蔽接地是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的长久、良好的电气连接。
65.本实施例中，所述屏蔽端电容可以采用型号ct41-1210-2r1-1000v-103-m的屏蔽端电容，额定电压达1000v，主要作用是把高频信号引入至屏蔽地，有效改善re102效果，同
时针对任务书提出的cs112静电放电敏感度，该屏蔽端电容也可有效降低静电损伤。
66.实施例2
67.如图3所示，本实施例提供了另一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，与实施例1中的电路结构基本相同，不同之处仅在于本实施例为电源输入端-15v滤波电路图，所述电路结构包括：滤波电容c107、瞬态抑制二极管d18、屏蔽端电容、共模电感器l19和电源滤波器。
68.其中，所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18和所述屏蔽端电容并联连接，所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18和所述屏蔽端电容的一端同时与电源输入端连接，另一端同时eagnd接地。本实施例中，所述电源输入端接入直流-15v电压进行供电。
69.本实施例中，滤波电容c107可以采用型号为ct41-0805-2r2-50v-475-m的滤波电容c107，用于对低频信号进行滤波。
70.本实施例中，所述瞬态抑制二极管d18可以采用smaj15ca、smaj14ca或smaj5.0ca等型号的瞬态抑制二极管d18，其主要作用是吸收尖峰信号、保护后级电路，其中smaj15ca的最小击穿电压vbr＝16.1v，smaj5.0ca的最小击穿电压vbr＝6.4v。惯测前端正常工作情况下最大供电电源为
±
5.25v和
±
15.75v，当输入
±
6.4v的电源将瞬态抑制二极管d18smaj5.0ca击穿，当输入
±
16.1v的电源将瞬态抑制二极管d18smaj15ca击穿，能够有效的起到保护后级电路的目的。
71.本实施例中，所述共模电感器l19包括磁芯以及所述磁芯两侧对称设置的第一绕线机构和第二绕线机构。
72.其中，所述第一绕线机构的一端同时与所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18、所述屏蔽端电容以及所述电源输入端连接，所述第二绕线机构的一端同时与所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18以及所述屏蔽端电容的接地端连接。
73.所述第一绕线机构的另一端和所述第二绕线机构的另一端分别与所述电源滤波器的两端连接。
74.本实施例中，所述共模电感器l19采用型号为gasmf4520-231-2p的共模电感器l19，可大幅抑制共模噪声，有效改善ce102和re102效果。
75.本实施例中，所述电源滤波器优选的是双向π型电源滤波器。如图3所示，所述双向π型电源滤波器包括第一电容c108、第二电容c109、第一差模电感l12和第二差模电感l13，从而组成了-15v滤波器。
76.其中，所述第一电容c108和所述第二电容c109之间相对设置，所述第一差模电感l12和所述第二差模电感l13之间也相对设置；所述第一电容c108的两端分别与所述第一差模电感l12、所述第二差模电感l13的一端连接，所述第二电容c109的两端分别与所述第一差模电感l12、所述第二差模电感l13的另一端连接。
77.本实施例中，所述第一电容c108和所述第二电容c109采用型号为gct41-0805-2r2-50v-475-m的电容，第一差模电感l12和第二差模电感l13采用型号为lqh1812-1r5m的差模电感。容易理解的是，双向π型电源滤波器除了与共模电感器l19相连接的一侧，双向π型电源滤波器的另一侧的两端分别为双向π型电源滤波器的电源输入端和接地端，如图3所示。双向π型电源滤波器对抑制差模信号有很好衰减，可有效改善ce102和re102效果。
78.本实施例中，所述屏蔽端电容包括第一屏蔽端电容c118和第二屏蔽端电容c119。
79.所述第一屏蔽端电容c118的一端同时与所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18、所述第一绕线机构以及所述电源输入端连接，所述第一屏蔽端电容c118的另一端与所述第二屏蔽端电容c119的一端连接，所述第二屏蔽端电容c119的另一端同时与所述滤波电容c107、所述瞬态抑制二极管d18以及所述第二绕线机构的接地端连接。所述第一屏蔽端电容c118和所述第二屏蔽端电容c119之间还通过导线接地，即pb_gnd，从而实现了将高频信号引入至屏蔽地，如图3所示，屏蔽接地是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的长久、良好的电气连接。
80.本实施例中，所述屏蔽端电容可以采用型号ct41-1210-2r1-1000v-103-m的屏蔽端电容，额定电压达1000v，主要作用是把高频信号引入至屏蔽地，有效改善re102效果，同时针对任务书提出的cs112静电放电敏感度，该屏蔽端电容也可有效降低静电损伤。
81.实施例3
82.如图4所示，本实施例提供了另一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，与实施例1中的电路结构基本相同，不同之处仅在于本实施例为电源输入端+5v滤波电路图，所述电路结构包括：滤波电容c110、瞬态抑制二极管d19、屏蔽端电容、共模电感器l20和电源滤波器。
83.其中，所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19和所述屏蔽端电容并联连接，所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19和所述屏蔽端电容的一端同时与电源输入端连接，另一端同时eagnd接地。本实施例中，所述电源输入端接入直流+5v电压进行供电。
84.本实施例中，滤波电容c110可以采用型号为ct41-0805-2r2-50v-475-m的滤波电容c110，用于对低频信号进行滤波。
85.本实施例中，所述瞬态抑制二极管d19可以采用型号为smaj15ca或smaj5.0ca的瞬态抑制二极管d19，其主要作用是吸收尖峰信号、保护后级电路，其中smaj15ca的最小击穿电压vbr＝16.1v，smaj5.0ca的最小击穿电压vbr＝6.4v。惯测前端正常工作情况下最大供电电源为
±
5.25v和
±
15.75v，当输入
±
6.4v的电源将瞬态抑制二极管d19smaj5.0ca击穿，当输入
±
16.1v的电源将瞬态抑制二极管d19smaj15ca击穿，能够有效的起到保护后级电路的目的。
86.本实施例中，所述共模电感器l20包括磁芯以及所述磁芯两侧对称设置的第一绕线机构和第二绕线机构。
87.其中，所述第一绕线机构的一端同时与所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19、所述屏蔽端电容以及所述电源输入端连接，所述第二绕线机构的一端同时与所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19以及所述屏蔽端电容的接地端连接。
88.所述第一绕线机构的另一端和所述第二绕线机构的另一端分别与所述电源滤波器的两端连接。
89.本实施例中，所述共模电感器l20采用型号为gasmf4520-231-2p的共模电感器l20，可大幅抑制共模噪声，有效改善ce102和re102效果。
90.本实施例中，所述电源滤波器优选的是双向π型电源滤波器。如图4所示，所述双向π型电源滤波器包括第一电容c111、第二电容c112、第一差模电感l14和第二差模电感l15，从而组成了+5v滤波器。
91.其中，所述第一电容c111和所述第二电容c112之间相对设置，所述第一差模电感
l14和所述第二差模电感l15之间也相对设置；所述第一电容c111的两端分别与所述第一差模电感l14、所述第二差模电感l15的一端连接，所述第二电容c112的两端分别与所述第一差模电感l14、所述第二差模电感l15的另一端连接。
92.本实施例中，所述第一电容c111和所述第二电容c112采用型号为gct41-0805-2r2-50v-475-m的电容，第一差模电感l14和第二差模电感l15采用型号为lqh1812-1r5m的差模电感。容易理解的是，双向π型电源滤波器除了与共模电感器l20相连接的一侧，双向π型电源滤波器的另一侧的两端分别为双向π型电源滤波器的电源输入端和接地端，如图4所示。双向π型电源滤波器对抑制差模信号有很好衰减，可有效改善ce102和re102效果。
93.本实施例中，所述屏蔽端电容包括第一屏蔽端电容c120和第二屏蔽端电容c121。
94.所述第一屏蔽端电容c120的一端同时与所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19、所述第一绕线机构以及所述电源输入端连接，所述第一屏蔽端电容c120的另一端与所述第二屏蔽端电容c121的一端连接，所述第二屏蔽端电容c121的另一端同时与所述滤波电容c110、所述瞬态抑制二极管d19以及所述第二绕线机构的接地端连接。所述第一屏蔽端电容c120和所述第二屏蔽端电容c121之间还通过导线接地，即pb_gnd，从而实现了将高频信号引入至屏蔽地，如图4所示，屏蔽接地是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的长久、良好的电气连接。
95.本实施例中，所述屏蔽端电容可以采用型号ct41-1210-2r1-1000v-103-m的屏蔽端电容，额定电压达1000v，主要作用是把高频信号引入至屏蔽地，有效改善re102效果，同时针对任务书提出的cs112静电放电敏感度，该屏蔽端电容也可有效降低静电损伤。
96.实施例4
97.图5为本实施例提供的基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电源输入端-5v滤波电路图，与实施例1中的电路结构相对应，本实施例提供了另一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，所述电路结构包括：滤波电容c113、瞬态抑制二极管d20、屏蔽端电容、共模电感器l21和电源滤波器。
98.其中，所述滤波电容c113、所述瞬态抑制二极管d20和所述屏蔽端电容并联连接，所述滤波电容c113、所述瞬态抑制二极管d20和所述屏蔽端电容的一端同时与电源输入端连接，另一端同时eagnd接地。本实施例中，所述电源输入端接入直流-5v电压进行供电。
99.本实施例中，滤波电容c113可以采用型号为ct41-0805-2r2-50v-475-m的滤波电容c113，用于对低频信号进行滤波。
100.本实施例中，所述瞬态抑制二极管d20可以采用型号为smaj15ca或smaj5.0ca的瞬态抑制二极管d20，其主要作用是吸收尖峰信号、保护后级电路，其中smaj15ca的最小击穿电压vbr＝16.1v，smaj5.0ca的最小击穿电压vbr＝6.4v。惯测前端正常工作情况下最大供电电源为
±
5.25v和
±
15.75v，当输入
±
6.4v的电源将瞬态抑制二极管d20smaj5.0ca击穿，当输入
±
16.1v的电源将瞬态抑制二极管d20smaj15ca击穿，能够有效的起到保护后级电路的目的。
101.本实施例中，所述共模电感器l21包括磁芯以及所述磁芯两侧对称设置的第一绕线机构和第二绕线机构。
102.其中，所述第一绕线机构的一端同时与所述滤波电容c113、所述瞬态抑制二极管d20、所述屏蔽端电容以及所述电源输入端连接，所述第二绕线机构的一端同时与所述滤波
电容c113、所述瞬态抑制二极管d20以及所述屏蔽端电容的接地端连接。
103.所述第一绕线机构的另一端和所述第二绕线机构的另一端分别与所述电源滤波器的两端连接。
104.本实施例中，所述共模电感器l21采用型号为gasmf4520-231-2p的共模电感器l21，可大幅抑制共模噪声，有效改善ce102和re102效果。
105.本实施例中，所述电源滤波器优选的是双向π型电源滤波器。如图5所示，所述双向π型电源滤波器包括第一电容c114、第二电容c115、第一差模电感l16和第二差模电感l17，从而组成了-5v滤波器。
106.其中，所述第一电容c114和所述第二电容c115之间相对设置，所述第一差模电感l16和所述第二差模电感l17之间也相对设置；所述第一电容c114的两端分别与所述第一差模电感l16、所述第二差模电感l17的一端连接，所述第二电容c115的两端分别与所述第一差模电感l16、所述第二差模电感l17的另一端连接。
107.本实施例中，所述第一电容c114和所述第二电容c115采用型号为gct41-0805-2r2-50v-475-m的电容，第一差模电感l16和第二差模电感l17采用型号为lqh1812-1r5m的差模电感。容易理解的是，双向π型电源滤波器除了与共模电感器l21相连接的一侧，双向π型电源滤波器的另一侧的两端分别为双向π型电源滤波器的电源输入端和接地端，如图5所示。双向π型电源滤波器对抑制差模信号有很好衰减，可有效改善ce102和re102效果。
108.本实施例中，所述屏蔽端电容包括第一屏蔽端电容c122和第二屏蔽端电容c123。
109.所述第一屏蔽端电容c122的一端同时与所述滤波电容c113、所述瞬态抑制二极管d20、所述第一绕线机构以及所述电源输入端连接，所述第一屏蔽端电容c122的另一端与所述第二屏蔽端电容c123的一端连接，所述第二屏蔽端电容c123的另一端同时与所述滤波电容c113、所述瞬态抑制二极管d20以及所述第二绕线机构的接地端连接。所述第一屏蔽端电容c122和所述第二屏蔽端电容c123之间还通过导线接地，即pb_gnd，从而实现了将高频信号引入至屏蔽地，如图5所示，屏蔽接地是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的长久、良好的电气连接。
110.本实施例中，所述屏蔽端电容可以采用型号ct41-1210-2r1-1000v-103-m的屏蔽端电容，额定电压达1000v，主要作用是把高频信号引入至屏蔽地，有效改善re102效果，同时针对任务书提出的cs112静电放电敏感度，该屏蔽端电容也可有效降低静电损伤。
111.还应说明的是，本发明不对滤波电容、瞬态抑制二极管、屏蔽端电容、共模电感器和电源滤波器的具体规格型号进行限定，上述所采用的各个型号的器件仅仅是为了举例说明而列举出的一个例子，仅仅代表一种优选方案，还可以采用其他型号的滤波电容、瞬态抑制二极管、屏蔽端电容、共模电感器和电源滤波器，可根据实际需求进行选择。
112.针对目前解决电磁兼容、滤波电路等问题均采用较大型的滤波器件的方式，虽然问题得到解决，但大型滤波器件的占用空间很大，并且形成了固定的思维模式，对于今后产品小型化的发展趋势，现有方法就很难解决。
113.基于此，本发明公开了一种基于小型化惯性测量前端电磁兼容设计的电路结构，适用于小型化惯性测量前端的电磁兼容设计，该电路结构包括滤波电容、瞬态抑制二极管、屏蔽端电容、共模电感器和电源滤波器，利用贴片式分立器件搭建滤波电路，实现滤波设计；采用双向π型电源滤波器抑制差模信号；采用小型瞬态抑制二极管实现外部电源的尖峰
瞬态信号，保护后级电路；采用屏蔽端高压电容，减少静电伤害。通过在电源输入端(+5v、-5v、
±
5vgnd、+15v、-15v、
±
15vgnd)增加滤波措施，将原有滤波电路通过滤波设计、对外隔离设计、接地设计、防静电设计技术、瞬态抑制技术、电源滤波器技术、共模滤波设计等多种技术结合并参与到实现产品的小型化中，在无滤波电源的情况下实现了电磁兼容性设计，具有电路器件少、小型化、成本低、重量轻、集成化程度高、抗干扰能力强的特点，并且电路应用更加方便，打破了必须使用大型滤波器件的传统思维模式，无需使用体积较、质量大的大型滤波器，能够为小型化产品提供参考，尤其是对于小型化惯性测量前端，能够满足对惯性测量前端的小型化和轻质化的需求。
114.本发明公开的电路结构通过电磁兼容性试验，该电路结构产品通过了gjb151b-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中ce102、cs112、cs114、cs115、cs116、re102、rs103共计7项电磁兼容性指标要求。应说明的是，上述提及的ce102、cs112、cs114、cs115、cs116、re102、rs103等是《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中列举的各个不同项目，包括测试方法、测试状态、检测仪器、测试配置、校准、测试要求以及合格判据等内容。由于上述各个项目为现有技术，在此不再赘述。
115.除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
116.上面是对本发明的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本发明的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解，上面是对本发明的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。