BDL特殊结构是如何抑制噪声,BDL对不同电路滤波方式

卧龙会IT技术 发表于 2020-10-29 11:41:37 收藏 已收藏
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BDL特殊结构是如何抑制噪声,BDL对不同电路滤波方式

卧龙会IT技术 发表于 2020-10-29 11:41:37

1、屏蔽原理

(1)单线屏蔽的噪声抑制效果

假如我们只屏蔽BDL的其中一个电极。那么双线间的噪声抑制效果取决耦合电容Cc’和屏蔽层对地搭接阻抗Zb的分压,由于Zb<<Xc’可近似表达为:Zb/Xc’因此,对地搭接阻抗Zb越小,双线间的串音抑制效果越好。

(2)双线屏蔽的噪声串扰的抑制效果

假如我们对BDL的两电极都进行屏蔽。那么双线间的噪声抑制效果可近似表达为:Zb2/Xc1Xc“相对于单线屏蔽,双线屏蔽对噪声的抑制会进一步提高。最后假如我们把BDL两个屏蔽层的间隔合而为一,结果Xc“将趋于无穷大,为此串音也就不复存在。今日头条:卧龙会IT技术

2、共模和差模噪声的转换

下面以简化电路为例分析共模电流是如何转换成差模电流。见图6。具有信号电压Vs和内阻抗Zs的信号源通过特性阻抗Zw的电缆将信号电压Vs传递给负载阻抗ZL;当电路接地平面存在各种不期望的电流流过时,在地阻抗ZG上就会产生压降为Vi的共模噪声。

注意,共模噪声Vi存在于ABCD的地电流回路中,其中一个地电流回路的阻抗为Zw;另一个地电流回路有回路阻抗Zs、Zw、和ZL。由于两个地电流回路的阻抗不平衡因此必然会在负载阻抗ZL上产生压降Vo。Vo就是差模噪声,换句话说由于电路的不平衡共模噪声可以转换为差模噪声。

因此抑制上诉地电流噪声转换问题的关键是使得差分电路的两信号阻抗尽量平衡。

3、BDL特殊结构是如何抑制噪声

(1)BDL能有效阻断地电流噪声和A、B两电极之间相互串扰,并将A、B电极上的噪声以极低的ESR、ESL(极低的阻抗)旁路到地上,见图7。

BDL是如何效抑制A、B两电极之间噪声相互串扰,可从图8BDL内部电极间的电荷分布情况看到,当地电流企图流向+、-电极时,由于它所产生的磁场和+、-电极电流的磁场相反,所以被阻断。

(2)BDL能大大减小地电流回路的面积。

下面应用右手定则比较常规电容和BDL形成地电流回路面积的区别。图9中的黄色面积是常规电容的地电流回路面积,由地电流流过A、B电极的方向可知,A、B电极所产生的磁力线是相互叠加的;同样图10中的黄色面积是BDL的地电流回路面积,此地电流回路面积仅由A、B两个电极间的间距所构成,因此地电流回路面积大大减小,由地电流流过A、B的方向可知,A、B电极所产生的磁力线是相减的。

我们也可以用另一种方法来描绘BDL的A、B电极所产生磁力线的相互对削过程,见图11。

由图11看到BDL内部的A、B电极磁力线在中间地电极发生对消;常规标准电容C1、C2所产生的磁力线在外部发生对消而在内部磁力线是相互叠加的。所以,对共、差模噪声的抑制BDL也可以采用图12的示意图表示:

(3)BDL具有极好的平衡特性,因此对地电流噪声具有极好的抑制效果。BDL的平衡特性可由以下的测试曲线证实。

数据显示BDL被试样件为1206100nF、测量频率30KHz~6GHz,测试结果表明:两个对称电容的幅度误差<0.1dB;相位误差接近零。从相位测试中发现在频率26.7967MHz点出现自谐振点。采用BDL差分电路抑制共模噪声向差模噪声转换的分析电路见图14。

4、BDL对不同电路滤波方式

BDL可以根据不同情况采用不同的电路连接方法。今日头条:卧龙会IT技术

从左到右依次为:差分电路、一个单端电路、两个单端电路。要注意BDL的正确接地方法,见图16

由图16测试曲线可以看出BDL一端接地要比两端接地的插入损耗小,在6GHz处约小20dB、0.045GHz处约小10dB、3GHz处约小15dB,所以频率越高一端接地的插入损耗越小,为了提高BDL的插入损耗性能,正确的接地方法应是两端接地(G1、G2都要接地)。
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