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磁珠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
高頻下增強(qiáng)的噪聲抑制能力不如預(yù)期,但將幾個(gè)磁珠串聯(lián)起來。
鐵氧體是一種磁性材料,由于電流過大,會(huì)導(dǎo)致磁飽和和磁導(dǎo)率急劇下降。結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠應(yīng)用于大電流過濾,并應(yīng)注意散熱措施。鐵氧體磁珠不僅可用于濾除電源電路中的高頻噪聲(可用于DC和交流輸出),還可廣泛用于其他電路,并且其體積可以做得非常小。特別是在數(shù)字電路中,由于脈沖信號(hào)含有頻率很高的高次諧波,也是電路高頻輻射的主要來源,磁珠在這種場(chǎng)合下可以發(fā)揮作用。鐵氧體磁珠也廣泛用于信號(hào)電纜的噪聲過濾。
磁珠的主要功能是什么?
DC分量是所需的有用信號(hào),而射頻能量是沿線傳輸和輻射的無用電磁干擾。為了消除這些多余的信號(hào)能量,芯片磁珠被用作高頻電阻(衰減器),允許DC信號(hào)通過并過濾掉交流信號(hào)。一般來說,高頻信號(hào)高于30兆赫茲,然而,低頻信號(hào)也受到芯片磁珠的影響。磁珠具有非常高的電阻率和磁導(dǎo)率,相當(dāng)于電阻和電感的串聯(lián)。只要電線在電路中穿過它。高頻電流以熱的形式消散。它的等效電路是電感和電阻的串聯(lián)。這兩個(gè)分量的值與磁珠的長(zhǎng)度成正比。一些磁珠有多個(gè)孔,通過導(dǎo)線可以增加組件的阻抗(通過磁珠的次數(shù)的平方)。鐵氧體磁珠不僅可用于濾除電源電路中的高頻噪聲(可用于DC和交流輸出),還可廣泛用于其他電路。
磁珠選型規(guī)則
磁珠與頻率的關(guān)系就是特定規(guī)格的磁珠具有弱化頻點(diǎn)的能力。該頻率點(diǎn)的阻抗,而其他頻率的阻抗將變低。然而,它通常不會(huì)變成零,只是阻抗大而小。因此,添加磁珠對(duì)許多頻率都很有用,但只有高低之分。
通常,磁珠的額定電壓越小,阻抗越高。選擇電源嘴附近具有較高額定電壓和較高輸出電流的磁珠。
磁珠選擇的要點(diǎn)
1.未使用信號(hào)的頻率范圍是多少?
2.誰是噪音源?
3.需要多大的噪聲衰減;
4.環(huán)境條件是什么(溫度、DC電壓、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度);
5.電路和負(fù)載的阻抗是多少?
6.pcb板上有空間放置磁珠嗎?
7.磁珠有多種類型,制造商應(yīng)顯示性能指標(biāo)描述,尤其是磁珠的阻抗與頻率的關(guān)系曲線;
8.一些磁珠具有幾個(gè)孔,通過將傳輸線穿過磁珠(穿過磁珠的次數(shù)的平方),可以提高部件的阻抗。然而,在高頻下改善的降噪能力不如預(yù)期的那樣多,并且采用了串聯(lián)多個(gè)磁珠的方法。
9.鐵氧體是一種磁性材料,由于電流過大,它會(huì)受到磁飽和和磁導(dǎo)率突然下降的影響。大電流過濾應(yīng)選用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠,并應(yīng)注意散熱措施。
10.鐵氧體磁珠不僅可用于濾除電源電路中的高頻噪聲(可用作DC和交流輸出),還可用于其它體積小的集成運(yùn)算放大器。特別是在數(shù)字電路中,由于脈沖信號(hào)攜帶非常高頻率的高次諧波,這也是電路高頻輻射的主要根本原因,磁珠可用于這種場(chǎng)合。
11.鐵氧體磁珠也用于過濾信號(hào)電纜的噪聲。
12.當(dāng)選擇磁珠時(shí),必須注意磁珠的通量,通常要降額。在電源電路中使用磁珠時(shí),必須考慮DC阻抗對(duì)壓降的影響。
磁珠和電感是原理相同的
電壓干擾嚴(yán)重,因此在一些復(fù)雜電路中,數(shù)字電路和模擬電路使用不同的穩(wěn)壓電源,數(shù)字電路和模擬電路分開布線,zui端子一起接地。我相信許多正在學(xué)習(xí)信號(hào)的人知道如何區(qū)分模擬地和信號(hào)地。zui終用一個(gè)零歐元的磁珠將兩者連接起來。原因是什么?磁珠實(shí)際上相當(dāng)于串聯(lián)的電阻和電感。就電路功能而言,磁珠和電感的原理相同,只是頻率不同而已。因此,磁珠的應(yīng)用是基于其阻斷直流電和直流電的功能。因此,應(yīng)用磁珠來消除傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中存在的射頻噪聲(射頻能量是疊加在DC傳輸電平上的交流正弦分量)。DC分量是所需的有用信號(hào)。為了消除這些多余的信號(hào)能量,芯片磁珠被用作高頻電阻。磁珠專門用于抑制信號(hào)線和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。磁珠用于吸收超高頻信號(hào)。這里還提到了幾個(gè)名詞:模擬電源、模擬地、數(shù)字電源和數(shù)字地。互聯(lián)網(wǎng)上有許多關(guān)于這些名詞的概念和解釋。我個(gè)人對(duì)此的理解是,模擬電路中使用模擬電源和模擬地這兩個(gè)概念,數(shù)字電路中使用數(shù)字電源和數(shù)字地(有點(diǎn)像廢話)。但是在實(shí)際應(yīng)用中,特別是對(duì)于像我這樣一個(gè)剛剛認(rèn)識(shí)到電子設(shè)計(jì)之美的小白,我還是一無所知。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)有什么區(qū)別?你為什么要區(qū)分?我個(gè)人對(duì)此的理解是:在單片機(jī)中的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間,由于數(shù)字信號(hào)是高頻譜的脈沖信號(hào),數(shù)字部分對(duì)模擬部分有很強(qiáng)的干擾,模擬部分不僅與模擬電源分離,而且與濾波器相連。在一些要求高的場(chǎng)合,例如,當(dāng)一些單片機(jī)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí),數(shù)字部分經(jīng)常進(jìn)入睡眠狀態(tài),大多數(shù)數(shù)字邏輯停止工作以防止它們干擾模擬部分。如果干擾嚴(yán)重,您甚至可以分別使用兩個(gè)電源,通常用電感和電容隔離它們。事實(shí)上,在某些場(chǎng)合,模擬電源和數(shù)字電源沒有太大的區(qū)別。如果不使用芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能,就無法區(qū)分?jǐn)?shù)字電源和模擬電源;如果使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)模轉(zhuǎn)換器,還應(yīng)考慮參考電源設(shè)計(jì)。