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噪声对策的基础.doc


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http://www.murata.com.cn/products/emicon_fun/emc/index.html
噪声对策的基础 【第1讲】 什么是EMI滤波器?
2010年10月28日
分类: 噪声对策PLAZA
静噪对策的对策元器件原理的解说。
噪声对策的基础 【第3讲】 噪声滤波器的原理
2011年03月28日
分类: 噪声对策PLAZA
噪声对策的基础
<噪声滤波器即低通滤波器>
在上次的第二讲中,我们向大家说明了数字信号中的高频成分是影响数字设备性能的主要原因,容易形成噪声。 因此,如果使用低通滤波器,就可以让低频信号通过,阻止高频信号,从而去除噪声。      
低通滤波器的组成元件有电感(线圈)和电容。电感特性如第一种所示,相对于低频部分(类似电阻:阻抗越高信号越难通过)阻抗也较低,频率越高阻抗也越高。
式1  |Z|=2π∙f∙L  (Z:阻抗 f:频率  L:电感値)
因此,如果将电感串联插入噪声通道,频率较低的信号成分将容易通过,频率较高的噪声成分将不易通过。
另一方面,电容的特性与电感恰恰相反,频率越低阻抗越高,频率越高阻抗越低。
式2  |Z|=1/(2π∙f∙C)   (Z:阻抗 f:频率 C:静电容量)
低通滤波器如果要利用该特性,就需要将电容插入噪声通道与地线之间。如此一来,低频信号能够照常通过,高频噪声成分因接地侧的阻抗较低,将流向接地侧,从而达到降噪效果。
上述两种元件是最简单的低通滤波器,可以通过相互的组合,构成高性能的低通滤波器。
<滤波器的元件数与频率特性>
图3显示了组成滤波器的元件数与滤波器频率特性之间的关系。想知道什么是插入损耗,可以看一下图中各滤波器的信号衰减量,图越往下衰减量越多。从图上我们可以看到,滤波器中的元件越多,频率特性的斜率就越大。元件较少的滤波器的频率特性范围较窄(斜率较小),衰减频率及通过频率的选择度较低,有可能导致部分信号衰减或者噪声没有彻底去除。另一方面,元件较多的滤波器的频率特性范围较宽(斜率较大),频率的选择度较高,信号可以在几乎不衰减的状态下去除噪声。
EMI滤波器较多是参考了低通滤波器的原理制作而成,为了提高除噪效果,经过了反复多次设计验证。
下一讲开始,将向大家介绍EMI滤波器的相关内容。
噪声对策的基础 【第4讲】 噪声滤片状铁氧体磁珠
2011年06月14日
分类: 噪声对策PLAZA
噪声对策的基础知识
这次要为大家介绍的是具有代表性的噪声对策元件。首先是片状铁氧体磁珠,这是一种将铁氧体磁珠电感器加工成SMD(表面贴片式)形状的产品。
<铁氧体磁珠是一种将导线穿过铁氧体的元器件>
图1是引线型铁氧体磁珠电感器的外观示例。它的结构很简单,导线从铁氧体中贯穿而过。虽然不像一般的线圈那样缠绕而成,但当电流穿过导线时会在磁芯中产生磁感应,因此铁氧体磁珠就起到了电感器的作用。此外,由于铁氧体材料在高频下损耗较大,因此高频中的电流能在铁氧体中得到过滤,从而能够有效吸收噪声。
<片状铁氧体磁珠通过叠层而形成了电感器的构造>
片状铁氧体磁珠就是将铁氧体磁芯电感器做成贴片式的产品,图2是其最具代表性的结构。通过在铁氧体层之间组成导体线圈,并经过一体化加工煅烧后实现了立体的线圈结构。
除了片状以外,还通过将内部加工成线圈结构,获得了比起仅仅由一根导线通过的引线型磁珠电感器更大的阻抗值。(实际也存在采用了仅有导线通过这一结构的片状铁氧体磁珠)。这一结构基本上与片状叠层电感器相同,但与电感器的不同之处在于铁氧体材料更适合于噪声对策。图3是片状铁氧体磁珠阻抗频率特性的例子。从图中可以看出,与电感器基本相同,它的阻抗也是随着频率的上升而增大,将其串联在电路中可以起到低频滤波器的作用。在普通电感器的阻抗值(Z)里,主要是电抗成分(X),而片状磁珠则由于采用了高频范围损耗较大的铁氧体材料,因此高频段中主要是电阻成分(R)。由于电抗成分不会损耗而电阻成分会出现损耗,因此片状磁珠比起一般的电感器来说其吸收噪声能量的性能更好,噪声抑制的效果也更好。
<根据用途可选择不同的阻抗曲线>
一般来说,片状铁氧体磁珠是以100MHz的阻抗值来决定其规格的。但与此同时,也存在着诸多拥有相同阻抗值的不同产品,这是因为它们的曲线形状各不相同。图4所示的就是其中一例。BLM18AG601SN1与BLM18BD601SN1都是100MHz阻抗值为600Ω的片状铁氧体磁珠,但从它们的阻抗波形可以看出,与BLM18AG601SN1较为平稳上升的曲线相比,BLM18BD601SN1的曲线则呈急速上升的趋势。
 
由于上升曲线

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