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磁珠專用于抑制信號線、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,像一些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(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,其應用頻率范圍很少超過 50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結構(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,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通過,而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上,然而,低頻信號也會受到片式磁珠的影響。
磁珠有很高的電阻率和磁導率,他等效于電阻和電感串聯(lián),但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時呈現(xiàn)阻性,所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。
作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了。
磁珠由氧磁體組成,電感由磁心和線圈組成,磁珠把交流信號轉化為熱能,電感把交流存儲起來,緩慢的釋放出去。
磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用,一般規(guī)格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。
鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應用發(fā)展很快的一種抗干擾組件,廉價、易用,濾除高頻噪聲效果顯著。
磁珠濾波的道理
在實際應用中,鐵氧體材料被用作射頻電路的高頻衰減器。實際上,鐵氧體相當于電阻和電感的并聯(lián)。電阻器在低頻時被電感器短路,而在高頻時電感器的阻抗變得相當高,因此所有電流都通過電阻器。鐵氧體是一種有損耗的裝置,在其上高頻能量被轉換成熱能,熱能由它的電阻特性決定。
與普通電感相比,鐵氧體磁珠具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時具有電阻性,相當于低品質因數(shù)的電感,因此可以在較寬的頻率范圍內連接高阻抗,從而提高高頻時的濾波效率。
阻抗是由電感的感抗形成的,低頻時電阻很小,磁芯磁導率很高,所以電感很大,L起次要作用,電磁干擾被反射和抑制;此時,磁芯的損耗很小,具有高Q特性的電感有時會表現(xiàn)出使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。阻抗由電阻元件構成。隨著頻率的增加,磁芯的磁導率降低,導致電感和感抗分量減小。然而,此時,磁芯和電阻元件的損耗增加,這導致總阻抗增加。當高頻信號通過鐵氧體時,電磁干擾被接收并轉化為熱能而消散。
鐵氧體抑制元件廣泛用于印刷電路板、電源線和數(shù)據(jù)線。如果在印刷電路板的電源線入口端增加鐵氧體抑制元件,可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠通常用于抑制信號線和電源線上的高頻干擾和峰值干擾,還具有接收靜電放電脈沖干擾的能力。
磁珠與電感的對比
磁珠用于模擬和數(shù)字相結合的地方。數(shù)字和模擬地之間使用的磁珠有多大?磁珠的大小(具體來說,應該是磁珠的特征曲線)取決于您需要磁珠吸收的干擾波頻率。為什么磁珠的單位和電阻是一樣的?磁珠對高頻有電阻,對直流有低電阻,對高頻有高電阻,因此很容易理解,例如,1000 R @ 100兆赫茲意味著對100兆頻率的信號有1000歐姆的電阻,因為磁珠的單位是根據(jù)它在某一頻率產生的阻抗而標稱的,而阻抗的單位也是歐姆。磁珠數(shù)據(jù)表通常附有頻率和阻抗特性曲線。通常,標準是100兆赫茲,例如2012B601,這意味著磁珠在100兆赫茲時的阻抗是600歐姆。
在許多產品中,開關的兩個接地通過電容連接。為什么不用電感呢?如果使用磁珠或直接連接,人體靜電等意外水平很容易進入開關接地,開關將無法正常工作。然而,如果它們斷開,當它們被閃電或其他高電壓擊中時,兩個地方之間的電火花會引起火災。增加電容可以避免這種情況。