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电路设计中用0欧电阻还是磁珠来隔离数字地和模拟地?

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<strong>分为数字地和模拟地的原因</strong>

由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。

模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。

存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。

<strong>电路设计中用0欧电阻还是磁珠来隔离数字地和模拟地?</strong>

模拟地和数字地单点接地,只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。

人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。

电感、磁珠和0欧姆电阻的区别

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<strong>01、0欧姆电阻</strong>

电路设计中常见到0欧的电阻,大家往往会很迷惑:既然是0欧的电阻,那就是导线,为何要装上它呢?还有这样的电阻市场上有卖吗?其实0欧的电阻还是蛮有用的。大概有以下几个功能,其最重要且经常用的功能是:

重点介绍:模拟地和数字地单点接地

只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”,存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题:

①、用磁珠连接; 

②、用电容连接;

③、用电感连接;

④、用0欧姆电阻连接。 

<strong>区别:</strong>

①、磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合;

【博文精选】电源完整性分析——谨慎使用磁珠

cathy 提交于

磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠),是一种抗干扰元件,滤除高频噪声效果显著。磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。

<strong>磁珠基础知识</strong>

磁珠(Ferrite bead)有很高的电阻率和磁导率,其等效电路是一个 DCR 电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻。 DCR 是一个恒定值,但后面三个元件都是频率的函数,也就是说它们的感抗,容抗和阻抗会随着频率的变化而变化,当然它们阻值,感值和容值都非常小。磁珠比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
磁珠的电路符号就是电感,但是型号上可以看出使用的是磁珠。在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同而已。正在上传...blob.png

巧用磁珠和电感各自优势,解决EMI和EMC超简单~

cathy 提交于

磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用有什么区别,各有什么特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢?

磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ. 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。

磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。

磁珠和电感的不同作用

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<strong>磁珠的原理</strong>

磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。

​关于磁珠的小知识,讲的太详细了!

cathy /

磁珠英文名称Bead,其中铁氧体磁珠是目前发展很快的一种抗干扰器件,廉价、易用,滤除高频EMI噪声,效果显著。它等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都会随频率变化。比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效果。

<strong>(1)磁珠主要特性参数</strong>

直流电阻(mohm):直流电流通过此磁珠时,此磁珠所呈现的电阻值。

额定电流(mA):表示磁珠正常工作时的最大允许电流。

阻抗[Z]@100MHz(ohm):这里所指的是频率为100MHz时的磁珠对应的阻抗。

电阻一频率特性:描述电阻值随频率变化的曲线。

感抗一频率特性:描述感抗随频率变化的曲线。

<strong>(2)磁珠选用</strong>

磁珠在低频端几乎没有任何阻抗,只有在高频时才会表现很高的阻抗。故而一般在抑制高频干扰时会选择使用磁珠。

选择磁珠除了注意百兆阻抗、直流阻抗、额定电流这三个参数外,还应该注意磁珠的使用类别,比如:高频高速磁珠、电源磁珠(大电流)、普通信号磁珠。

关于磁珠,你想了解的都在这儿了!

cathy /

磁珠的英文名称是Bead,其中铁氧体磁珠是目前应用发展迅速的一种抗干扰器件,廉价、易用,滤除高频EMI噪声的效果显著。它等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。磁珠比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效果。

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<strong>(1)磁珠主要特性参数</strong>

<strong>直流电阻DC Resistance(mohm):</strong>

直流电流通过此磁珠时,此磁珠所呈现的电阻值。

<strong>额定电流Rated Current(mA):</strong>

磁珠选型规范

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磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠),是一种抗干扰元件,滤除高频噪声效果显著。磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。磁珠的电路符号不要画成电感,建议原理图标识、位号都有所区别,让读图者,可以轻易的看出使用的是磁珠。

<strong>一、 磁珠的型号命名方法</strong>

磁珠的型号一般由下列五部分组成:

第一部分:类别,多用字母表示.

第二部分:尺寸,用数字表示(英制)

第三部分:材料,用字母表示,其中X代表小型。

第四部分:阻抗,100MHz时阻抗

第五部分:包装方式,用字母表示

如某型号磁珠命名如下

铁氧叠层片式磁珠(普通型)

Ferrite chip beads

尺寸:1005 (0402)1608(0603)2012(0805)

消灭EMC的三大利器:电感、磁珠、电容

cathy /

滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影,也是消灭电磁干扰的三大利器。对于这这三者在电路中的作用,相信还有很多工程师搞不清楚。本文从设计中,详细分析了消灭EMC三大利器的原理。

<strong>三大利器之滤波电容器</strong>

尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。

在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因:一个原因是电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果。

穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。

磁珠