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硬件电路设计之“磁珠”的应用资料下载
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2021-04-15
麻酱
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本文主要介绍磁珠。
磁珠主要用于EMI差模噪声抑制，磁珠在低频段几乎没有任何阻抗，只有在高频的时候才会表现出很高很宽带宽的阻抗。故而一般在抑制高频干扰的时候大多选择磁珠。一般说的600R是指100MHZ测试频率下的阻抗值。
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。
铁氧体磁珠广泛应用于印制电路板电源线和信号数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体磁珠，就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
磁珠在信号接口中，主要抑制端口带出的干扰以及外来干扰，如232接口，VGA接口，LCD接口等；铁氧体磁珠还用于数字电源电路中滤除高频噪声，如晶振电源、PLL电源等；在数字电路中，由于脉冲数字信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合应用发挥磁珠的作用，如时钟信号线，数据地址总线等。
选择磁珠应考虑两方面：一是电路中噪声干扰的情况，二是需要通过的电流大小。
要大概了解噪声的频率、强度，不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的，要选在噪声中心频率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的，但并不是阻抗越高越好，因为阻抗越高DCR也越高，对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准，主要看实际使用的效果，120R-600R之间都很常用。
然后要看通过电流大小，如果用在电源线部分则要选额定电流较大的型号，用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。磁珠的选择要根据实际情况来进行。比如对于3.3V、300mA电源，要求3.3V不能低于3.0V，那么磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R，这种情况一般选择0.5R，防止参数漂移。对噪声的抑制能力来说，如果要求对于100MHz的、300mVpp的噪声，经过磁珠以后达到50mVpp的水平，假设负载为45欧姆，那么就应该选225R@100MHz，DCR<1R的磁珠，225R又是怎么算出来的？
250mV/(50mV/45ohm)=225ohm
首先你要知道你要滤除的噪声的频段，然后选一个在该频段选一个合适的阻抗（实际的可以通过仿真得出大概要多大，仿真模型可以向厂商要），第二步确定该电路通过的最大电流，电路流过的电流确定了也意味着你要选多大额定电流的磁珠，接下来是确定磁珠的DCR（直流电阻），根据后一级电路电压供电的范围就能算出允许的磁珠的DCR的范围。封装可以根据情况选择。但要注意的是，磁珠的阻抗在你加电压后和规格书上的有点差别。
要正确的选择磁珠，必须注意以下几点：
不需要的信号（噪声干扰）的频率范围为多少；
噪声源是谁；
需要多大的噪声衰减；
环境条件是什么（温度，直流电压，结构强度）；
电路和负载阻抗是多少；
是否有空间在PCB板上放置磁珠；
前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。
磁珠使用注意事项：
额定电流推荐降额80%使用。
工作最高温度不要超过额定温度。
磁珠在衰减噪音的同时也会破坏有效信号波形，因此要根据具体的抑制频率选择普通或高Q型磁珠，以免对正常信号造成过度衰减。
磁珠的插入损耗与线路阻抗有关，阻抗越高，插损越小。
步线空间小而需要磁珠多时，可以使用磁珠排。
(mbbeetchina)
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