磁珠的概念與使用

磁珠的主要原料是鐵氧體。鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金。這種材料具有高磁導(dǎo)率。鐵氧體磁珠比普通電感具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時(shí)具有電阻性，相當(dāng)于一個(gè)品質(zhì)因數(shù)非常低的電感，因此它可以在相對(duì)較寬的頻率范圍內(nèi)保持高阻抗，從而提高高頻濾波的效率。它的單位是歐姆，不是亨利。它主要用于抑制信號(hào)線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，并具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠用于吸收超高頻信號(hào)，如一些射頻電路、鎖相環(huán)電路、振蕩電路和包含超高頻存儲(chǔ)器的電路(DDR、SDRAM、RAMBUS等)。)都需要在電源輸入部分添加磁珠(電源是煩人的事情，每次都要注意)。磁珠具有高電阻率和高磁導(dǎo)率，相當(dāng)于電阻和電感的串聯(lián)，但電阻值和電感值隨頻率而變化。

磁珠的頻率特性與位置選擇

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。如下圖所示，不同磁珠的阻抗特性不同。例如，在50兆赫，右邊的磁珠顯然更合適。因此，應(yīng)根據(jù)頻率選擇合適的磁珠。磁珠通常被應(yīng)用到苔蘚管的三個(gè)位置以抑制電磁干擾，但是當(dāng)放置在三個(gè)不同的位置時(shí)，效果是不同的。參考圖2，在g端放置磁珠的情況相對(duì)較小，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器和mos管的引線相對(duì)較長(zhǎng)，并且外部回路相對(duì)較大，所以引線的電感相對(duì)較大。Zui通常放置在D終端，這有助于抑制輻射。然而，由于電流相對(duì)較大，醉將很快進(jìn)入飽和狀態(tài)。理論上講，放置在S端的電流與放置在D端的電流相同，但實(shí)際效果在S端比在D端好得多。磁珠是電感性的，會(huì)產(chǎn)生反向電壓來(lái)抵消D端的部分驅(qū)動(dòng)電壓，這將降低驅(qū)動(dòng)速度，并更好地抑制輻射。

磁珠的選用

承前：從去耦半徑出發(fā)，通過(guò)去耦半徑的計(jì)算，讓大家直觀的看到我們常見的電容的“有效范圍”問題。

本節(jié)：討論濾波電容的位置與PDN阻抗的關(guān)系，提出“全局電容”與“局部電容”的概念。能看到當(dāng)電容呈現(xiàn)“全局特性”的時(shí)候，電容的位置其實(shí)沒有想象中那么重要。

啟后：多層板設(shè)計(jì)的時(shí)候，電容傾向于呈現(xiàn)“全局特性”，“電源加磁珠”的設(shè)計(jì)方法，會(huì)影響電容在全局范圍內(nèi)起作用。同時(shí)電源種類太多，還會(huì)帶來(lái)其他設(shè)計(jì)問題。

通過(guò)上一篇文章，我們知道平常“耳熟能詳”的電容去耦半徑理論，對(duì)PCB設(shè)計(jì)其實(shí)沒有什么指導(dǎo)意義。0.1uf的電容去耦半徑足夠大，設(shè)計(jì)中參考這個(gè)值沒有用處，工程師還是會(huì)“盡量”把0.1uf電容靠近芯片的電源管教放置。PCB設(shè)計(jì)師需要更有效的理論來(lái)指導(dǎo)電容的布局設(shè)計(jì)。

既然簡(jiǎn)單的用四分之一波長(zhǎng)理論推算的電容去耦半徑不起作用，那么電容放置得離芯片電源管腳比較遠(yuǎn)，還會(huì)有哪些影響呢？很多人都答對(duì)了，影響安裝電感。

電路設(shè)計(jì)磁珠選型與應(yīng)用知識(shí)

使用貼片磁珠和貼片電感的原因:是使用貼片磁珠還是貼片電感主要取決于應(yīng)用。諧振電路中需要使用貼片電感。當(dāng)需要消除不必要的電磁干擾噪聲時(shí)，使用貼片珠是理想的選擇。

1 .磁珠的單位是歐姆，不是亨特，應(yīng)該特別注意。因?yàn)榇胖榈膯挝皇歉鶕?jù)它在某一頻率產(chǎn)生的阻抗來(lái)標(biāo)定的，所以阻抗的單位也是歐姆。磁珠

數(shù)據(jù)表通常會(huì)提供頻率和阻抗的特性曲線，通常以100兆赫茲為標(biāo)準(zhǔn)，如1000赫茲

100兆赫意味著磁珠的阻抗在100兆赫頻率下相當(dāng)于600歐姆。

2 .普通濾波器由無(wú)損耗電抗元件組成。它們?cè)陔娐分械墓δ苁菍⒆鑾ьl率反射回信號(hào)源。因此，這種濾波器也稱為反射濾波器。當(dāng)反射濾波器和信號(hào)

當(dāng)源阻抗不匹配時(shí)，一些能量將被反射回信號(hào)源，導(dǎo)致干擾水平增強(qiáng)。為了解決這個(gè)問題，可以在過(guò)濾器的入口管線上使用鐵氧體磁環(huán)或磁珠套筒，并且可以使用鐵氧體磁環(huán)或磁珠的對(duì)高度

頻率信號(hào)的渦流損耗將高頻成分轉(zhuǎn)化為熱損耗。因此，磁環(huán)和磁珠實(shí)際上吸收高頻成分，所以它們有時(shí)被稱為吸收濾波器。

不同的鐵氧體抑制元件有不同的抑制頻率范圍。通常，磁導(dǎo)率越高，抑制頻率越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。