PCB設(shè)計(jì)正確使用磁珠
出處：fen_mo 發(fā)布于：2008-07-29 11:57:46
磁珠專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。
磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路（DDR SDRAM，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(yīng)用頻率范圍很少超過錯(cuò)50MHZ.磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（PCB電路）中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號(hào)，而射頻 RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號(hào)通過，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。
片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦流損耗同鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號(hào)頻率的平方成正比。使用片式磁珠的好處： 小型化和輕量化 在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗，消除傳輸線中的電磁干擾。 閉合磁路結(jié)構(gòu)，更好地消除信號(hào)的串繞。極好的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。 降低直流電阻，以免對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生過大的衰減。 顯著的高頻特性和阻抗特性（更好的消除RF能量）。在高頻放大電路中消除寄生振蕩。 有效的工作在幾個(gè)MHz到幾百M(fèi)Hz的頻率范圍內(nèi)。
要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：
1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少；
2、噪聲源是誰；
3、需要多大的噪聲衰減；
4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；
5、電路和負(fù)載阻抗是多少；
6、是否有空間在PCB板上放置磁珠；
前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗?？傋杩雇ㄟ^ZR22πfL（）2+：=fL來描述。通過這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響。使用片式磁珠和片式電感的原因：是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是的選擇。片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場合：片式電感： 射頻（RF）和無線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達(dá)檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機(jī)，音頻設(shè)備，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。
片式磁珠：時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器（比如串口，并口，鍵盤，鼠標(biāo)，長途電信，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，錄像機(jī)（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。
磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路（DDR SDRAM，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(yīng)用頻率范圍很少超過錯(cuò)50MHZ.磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（PCB電路）中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號(hào)，而射頻 RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號(hào)通過，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。
片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦流損耗同鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號(hào)頻率的平方成正比。使用片式磁珠的好處： 小型化和輕量化 在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗，消除傳輸線中的電磁干擾。 閉合磁路結(jié)構(gòu)，更好地消除信號(hào)的串繞。極好的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。 降低直流電阻，以免對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生過大的衰減。 顯著的高頻特性和阻抗特性（更好的消除RF能量）。在高頻放大電路中消除寄生振蕩。 有效的工作在幾個(gè)MHz到幾百M(fèi)Hz的頻率范圍內(nèi)。
要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：
1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少；
2、噪聲源是誰；
3、需要多大的噪聲衰減；
4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；
5、電路和負(fù)載阻抗是多少；
6、是否有空間在PCB板上放置磁珠；
前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗?？傋杩雇ㄟ^ZR22πfL（）2+：=fL來描述。通過這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響。使用片式磁珠和片式電感的原因：是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是的選擇。片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場合：片式電感： 射頻（RF）和無線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達(dá)檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機(jī)，音頻設(shè)備，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。
片式磁珠：時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器（比如串口，并口，鍵盤，鼠標(biāo)，長途電信，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，錄像機(jī)（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。
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