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电感、磁珠和0欧姆电阻的区别

文章作者: 人气: 发表时间:2017-02-13 15:26:11

电感是储能元件,多用于电源滤波回路、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。对电感而言,它的感抗是和频率成正比的。这可以由公式:XL=2πfL来说明,其中XL是感抗(单位是Ω)。例如:一个理想的10mH电感,在10kHz时,感抗是628Ω;在100MHz时,增加到6.2MΩ。因此在100MHz时,此电感可以视为开路(opencircuit)。在100MHz时,若让一个讯号通过此电感,将会造成此讯号品质的下降。


磁珠(ferritebead)的材料是铁镁或铁镍合金,这些材料具有有很高的电阻率和磁导率,在高频率和高阻抗下,电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠通常只适用于高频电路,因为在低频时,它们基本上是保有电感的完整特性(包含有电阻和抗性分量),因此会造成线路上的些微损失。而在高频时,它基本上只具有抗性分量(jωL),并且抗性分量会随着频率上升而增加。象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR,SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠。实际上,磁珠是射频能量的高频衰减器。其实,可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时,电阻被电感「短路」,电流流往电感;在高频时,电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上,磁珠是一种「耗散装置(dissipativedevice)」,它会将高频能量转换成热能。因此,在效能上,它只能被当成电阻来解释,而不是电感。


0欧电阻的作用如下:


(1)在电路中没有任何功能,只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。


(2)可以做跳线用,如果某段线路不用,直接补贴该电阻即可(不影响外观)


(3)在匹配电路参数不确定的时候,以0ohm代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。


(4)想测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0ohm电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。


(5)在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0ohm的电阻(感觉应该是用直插的,不应该是表贴的[luther.gliethttp])


(6)在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决EMC问题。(如地与地,电源和ICPin间)


(7)单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)


(8)熔丝作用电感


①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;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。


2、用电容连接;电容隔直通交,易造成浮地。


3、用电感连接;电感体积大,杂散参数多,不稳定。


4、用0欧姆电阻连接;0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。


②跨接时用于电流回路


当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。


③配置电路


一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。


④其他用途:


A、布线时跨线


B、调试/测试用


C、临时取代其他贴片器件


D、作为温度补偿器件更多时候是出于EMC对策的需要。


另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。