本帖最后由 criterion 于 2015-3-7 03:20 编辑
2 D6 y! M% t9 F: s2 T& g7 c: z; c% M# t! A1 }* u
下图是磁珠的频率响应 : + \8 \/ D/ L j( h! c
8 I9 z, V6 I, h: F" q5 F
由上图可知，磁珠在低频时，其电抗大于电阻，此时完全是个电感。 在高频时，其电阻大于电抗，呈电阻性, 是个电阻, 其等效电路如下图，
$ m3 O6 U6 I' t6 r$ s
3 p' q( J2 F' c) ]* }4 o5 o! m) Q8 I2 ~: K. m% S% } H* H9 |
8 d# V6 l2 R: R. b
6 i% {( e E. g- H2 L, [& a
) [! @2 R. ?9 v! {8 M虽然磁珠等效于电阻与电感串联， 但磁珠对于高频噪声，才有抑制作用， 换言之，我们所要利用的，是磁珠在高频下的电阻特性， 因此在效能上，必须以电阻看待 抑制噪声的原理是, 利用其电阻性, 将高频噪声，转化为热能，如下图 3 J! C1 t' g3 t: N7 P% T
) j8 K U! w: H* ]. o
4 p0 q5 d' m3 Z+ w' d
% |' {% a0 t; J* {* i- |% j- ]虽然一般而言，电感与磁珠可相互替换， 但由于磁珠在高频时为电阻性，能在相当宽的频率范围内保持高阻抗， 因此抑制高频噪声能力，会比电感来得好，所以比起电感，更常被使用于电源走线。
5 |/ s" }3 q0 ~& v, ~7 l, i! l: Y7 w' M4 W( L2 b
由于磁珠的电感值与电阻值，都会随频率变化， 因此Datasheet，都会标注特定频率下的阻抗值，一般都是以100MHz为特定频率。 9 K2 F' ^: ~% Q7 K
' B3 j6 V) D# S; X) R8 N7 ^. V
2 n0 E/ \) E& H/ P% B& y- z! O
而由前述可知，在高频时，由于电感值小于电阻值，其磁珠的阻抗，由电阻所支配， 故其Datasheet的阻抗值，其实几乎等同于电阻值， 所以一般说的600R，代表在100MHz下，该磁珠阻抗为600奥姆，电阻值也约600奥姆。 也因为磁珠的电阻值，会随频率变化，因此在挑选时，需注意该磁珠于讯号频率的阻抗值，如下图 :
+ A/ A! b* Y$ }( c9 s7 K: f
. V( w6 [6 h1 R
. h! k7 Q% G/ U' U! S0 l如果在讯号频率下的阻抗值, 会破坏你讯号整体的终端匹配, 那么波形会失真, 且EMI辐射干扰变大
* {+ h; Y& |, P5 |% l
. k/ s- z7 Z. {# {. _: q' l a
' K: u. P( C0 N+ o. H& {; V
# V% v& r8 o3 z& W$ E因此一般而言 高速差分讯号 会需要加EMI Filter 来抑制共模噪声
& ]- y7 p& }1 r0 u8 |5 X
, Y$ a6 O2 I6 h2 n9 U4 L但EMI Filter其组成如下图，多半会以LC电路构成。 2 J. t' g4 w& V! a: g+ w! C, F& g
; C( x9 s0 W- X/ A; X4 Q' |/ |! F9 {
而电感会有其内阻 有可能会影响其高速差分讯号的阻抗 同样产生波形失真, EMI辐射干扰变大的现象 所以有些厂商的IC 反而是不建议高速差分讯号加EMI Filter的 道理在此 当然 这时就只能靠Layout去抑制噪声了
0 U/ D* [6 ]: V A9 o" {% X v) m0 F! U6 U- @2 Y
8 y( I* d& [+ C2 [; f H( Y
; s& }& T6 t, c' o' C2 J6 C. S# o! _& p
: ]3 |- \8 w/ p3 Q: \# }8 |, m' c% ], E
/ h9 F- i2 G/ `/ H& j1 U4 M8 F, y% [2 S3 O) W8 B
2 D7 X0 A) |7 ]/ K% W4 [再回到这张图 如果是噪声频率下的阻抗值, 那就是越大越有抑制效果 因此以上图为例 Sample A抑制10MHz噪声的能力较佳， 而Sample B比较适用于100MHz ~ 200MHz的噪声频率 % Z) a: X- D$ Y4 K, d+ w3 T4 K5 A
. V8 k/ k& {+ {- x& j& }0 g
" z" L/ @2 ?1 U8 U! A& l
虽然噪声频率下的阻抗值越大，其抑制噪声能力越好， 但若阻抗越大，其DCR(DCresistance)也越大， 亦即其信号的损耗，以及电源的IRDrop也越大，故需做一个折衷考虑。 4 p8 ^; R& C- U9 h U, F
2 d" b$ L! |8 j: A# v" h
* |$ y, ]8 g' j
, r9 A, J( p# |4 T0 [; a( Y
& ^* A8 |) ~2 E$ `. m/ G1 C+ K
d3 Q. s- C& [% ^, Y9 n+ S/ v6 J( \8 h/ }
4 G1 R, l& U3 y" A: a6 U6 J" ^6 b6 A5 l6 [& Y* G! |: j5 H
$ A$ M, R, y) S) w7 {/ t
还有一点, 磁珠其规格有所谓的额定电流，来表示所能承受的电流强度， 由上图可知，当流经电流加大时，其磁珠的有效阻抗与带宽，都会跟着下降， 亦即其电阻性频率范围的噪声抑制能力会下降,
8 K6 p7 {" N' U: s2 V# M$ N5 D 虽然因为频偏关系，导致电容性频率范围的阻抗有所提升， 但毕竟我们所要利用的，是磁珠在高频下的电阻特性，而非电容特性， 因此其额定电流越大越好，至少需为流经电流之1.3倍。 但一般而言，额定电流越大，则尺寸也会越大， 但阻抗会越小，因此虽然额定电流越大越安全，
9 l0 H6 O2 G4 Y1 [+ c 可降低磁珠饱和的风险, 但会加大占用空间，且降低抑制噪声能力， 因此须做一个折衷考虑 3 N! l4 q. R( t0 }" c
' r! V% j$ I2 ~& E9 P2 z
' H: i, W2 m) N$ V1 x( N
8 e8 @0 L' R" A$ f$ @因此 你要利用磁珠来抑制噪声 可以! 但要注意
% c7 J1 ^' K; L7 [4 J, k. u1. 是否会影响讯号整体的终端匹配? 2. 噪声抑制能力够不够? 3. 但噪声抑制能力大, 其等效电阻就大, 会有信号衰减跟IR Drop风险 4. 额定电流够不够? 会不会有让磁珠饱和的风险? 5. 但额定电流越大, 其噪声抑制能力就越差, 别忘了你加磁珠是为了解EMI 若EMI仍无法Pass 那你加也没意义
( Z) k" O" C+ A i4 j' I: p
0 K& u/ O/ q* @0 x5 k ]5 J+ S8 ^: z3 Y: p! q4 ?. a4 |
* L7 `9 H/ U0 o `# k
$ m+ V4 l% P Y$ [7 `
5 \9 }/ T6 O. W+ a
" [. [: }- p# U3 b" N/ D4 }+ ?以上五点 就是你在挑磁珠时 要注意的事项 至于甚么时候不需要? 当然是你完全没EMI问题 一切风平浪静时 能别加就别加了 毕竟由以上5点知道 加磁珠有许多折衷考虑 不是随便摆一颗上去 EMI就迎刃而解 稍有不慎 反而会让EMI更加严重
8 k f+ l1 z9 ]# P3 n1 b& A; U/ E& W/ D0 U4 h: d/ T W9 e4 H
0 U2 Q) ?5 o; I: g3 O& ~6 _# S* P
2 _. {- L1 `( @$ e2 o) L# b
# U6 ^* g/ C2 `; T2 R % D- U( @: S4 j2 D8 _9 g% v: G
. ], ^# ~( l" [% w4 y6 S$ t8 y; A7 @6 i6 ^. [' o3 i; I8 A% k7 s- k
其他详情 可参照
0 @* C& {. L3 {' k
8 D& X P/ D7 ]* Z: p+ {5 b8 M
( u+ T5 b/ A& ?- Q在此就不赘述
" I1 G) w- K0 K5 `% f' [/ \/ z
0 U. U7 T" D/ E+ B | 
/1 
发表于 2015-3-3 15:15
收藏
淘帖
支持！
反对！
发表于 2015-3-7 03:10
楼主