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磁珠基礎知識

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一、認識磁珠

  磁珠專用於抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰幹擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠是用來吸收超高頻信號,象一些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應用頻率範圍很少超過50MHZ。 磁珠有很高的電阻率和磁導率,等效於電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。

  磁珠(Ferrite bead)的等效電路是一個DCR電阻串聯一個電感並聯一個電容和一個電阻。DCR是一個恒定值,但後面三個元件都是頻率的函數,也就是說它們的感抗,容抗和阻抗會隨著頻率的變化而變化,當然它們阻值,感值和容值都非常小。在低頻段時,X感抗主要起作用,起反射噪聲的作用;在高頻段時,R主要起作用,起吸收噪聲並轉變為熱能的作用。X和R曲線的焦點稱為抗阻特性的轉折點。在轉折點以下,磁珠表現為感性,反射噪聲;在轉折點以上磁珠表現為電阻性,磁珠吸收噪聲並轉化為熱能。

  技術分享  焊接溫度曲線

  技術分享頻率阻抗特性曲線

技術分享溫度特性曲線

   磁珠主要用於EMI差模噪聲抑制,他的直流阻抗很小,在高頻下卻有較高阻抗,一般說的600R是指100MHZ測試頻率下的阻抗值。選擇磁珠應考慮兩方面:一是電路中噪聲幹擾的情況,二是需要通過的電流大小。要大概了解噪聲的頻率、強度,不同的磁珠的頻率阻抗曲線是不同的,要選在噪聲中心頻率磁珠阻抗較高的那種。噪聲幹擾大的要選阻抗高一點的,但並不是阻抗越高越好,因為阻抗越高DCR也越高,對有用信號的衰減也越大。但一般也沒有很明確的計算和選擇的標準,主要看實際使用的效果,120R-600R之間都很常用。然後要看通過電流大小,如果用在電源線部分則要選額定電流較大的型號,用在信號線部分則一般額定電流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大額定電流越小。

二、磁珠選型

(1)頻率特性曲線。頻率與阻抗

(2)直流電阻。DCR

(3)額定電流。Ir

舉例:

比如對於3.3V、300mA電源,要求3.3V不能低於3.0V,那麽磁珠的直流電阻DCR就應該小於1R((3.3-3)/0.3),這種情況一般選擇0.5R,防止參數漂移。對噪聲的抑止能力來說,如果要求對於100MHZ的、300mVpp的噪聲,經過磁珠以後達到50mVpp的水平,假設負載為45歐姆,那麽就應該選擇[email protected],DCR<1R的磁珠。   

0.5歐的阻抗是怎麽估計出來的,225R又是怎麽算出來的?   

(45ohm/50mV)*250mV=225ohm

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