電容電感的選擇

1、電容電感的選擇及EMI中的應(yīng)用(轉(zhuǎn)載于internet)電容諧振頻率電容值       DIP (MHz)      STM (MHz)1.0F        2.5                 50.1F  

2、60;      8                  160.01F        25                 501

3、000pF        80                 160100 pF        250              

4、0; 50010 pF         800                1.6(GHz)一 NPO電容器 NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。 NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55到+125時(shí)容量變化為0±30ppm/，電容量隨頻率的變化

5、小于±0.3C。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%，相對(duì)大于±2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍。 封 裝 DC=50V DC=100V 0805 0.5-1000pF 0.5-820pF 1206 0.5-1200pF 0.5-1800pF 1210 560-5600pF 560-2700pF 2225 1000pF-0.033F 1000pF-0.018F

6、 NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。 二 X7R電容器 X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55到+125時(shí)其容量變化為15%，需要注意的是此時(shí)電容器容量變化是非線性的。 X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時(shí)間的變化而變化，大約每10年變化1%C，表現(xiàn)為10年變化了約5%。 X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。 封 裝 DC=50V DC=100V 0805 330pF-0.0

7、56F 330pF-0.012F 1206 1000pF-0.15F 1000pF-0.047F 1210 1000pF-0.22F 1000pF-0.1F 2225 0.01F-1F 0.01F-0.56F 三 Z5U電容器 Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來(lái)說(shuō)在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。 盡管它的容量不穩(wěn)定，由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感（ESL）和等效串聯(lián)電阻（ESR）低、良好的頻率響應(yīng)，使

8、其具有廣泛的應(yīng)用范圍。尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。下表給出了Z5U電容器的取值范圍。 封 裝 DC=25V DC=50V 0805 0.01F-0.12F 0.01F-0.1F 1206 0.01F-0.33F 0.01F-0.27F 1210 0.01F-0.68F 0.01F-0.47F 2225 0.01F-1F 0.01F-1F Z5U電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下: 工作溫度范圍 +10 - +85 溫度特性 +22% - -56% 介質(zhì)損耗 最大 4% 四 Y5V電容器 Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30到85范圍內(nèi)其容量變化可達(dá)+22%到-82%。 Y5V的高介電常數(shù)

9、允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7F電容器。 Y5V電容器的取值范圍如下表所示 封 裝 DC=25V DC=50V 0805 0.01F-0.39F 0.01F-0.1F 1206 0.01F-1F 0.01F-0.33F 1210 0.1F-1.5F 0.01F-0.47F 2225 0.68F-2.2F 0.68F-1.5F Y5V電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下: 工作溫度范圍 -30 - +85 溫度特性 +22% - -82% 介質(zhì)損耗 最大 5%電容電感的選擇及EMI中的應(yīng)用(轉(zhuǎn)載于internet)電容后面加一個(gè)電阻主要有三個(gè)作用,一是降低頻率響應(yīng),12piRC,由于C的值越大,體積

10、越大,所以為了節(jié)省體積,用C值小的電容,通過(guò)增加一個(gè)R,可以降低截止頻率的值，切斷高頻的NOISE,二是ESD作用,三是抑制串?dāng)_噪聲,加一個(gè)電阻減少了電流,減小了相互之間的串?dāng)_ 電阻并在電源濾波電容上是為了泄放，目的是保持電壓的相對(duì)平穩(wěn)，防止電路產(chǎn)生負(fù)阻振蕩。電阻并在有槽路的電容上是起阻尼作用，降低Q值展寬頻帶。電阻并在四端網(wǎng)絡(luò)的電容上是為了改變時(shí)間常數(shù)首先設(shè)電容器極板在t時(shí)刻的電荷量為q,極板間的電壓為u.,根據(jù)回路電壓方程可得： U-u=IR（I表示電流），又因?yàn)閡=q/C,I=dq/dt(這兒的d表示微分哦)，代入后得到 U-q/C=R*dq/dt,也就是Rdq/(U-q/C)=dt,然

11、后兩邊求不定積分，并利用初始條件：t=0,q=0就得到q=CU【1-e -t/(RC)】這就是電容器極板上的電荷隨時(shí)間t的變化關(guān)系函數(shù)。順便指出，電工學(xué)上常把RC稱為時(shí)間常數(shù)。相應(yīng)地，利用u=q/C,立即得到極板電壓隨時(shí)間變化的函數(shù)，u=U【1-e -t/(RC)】。從得到的公式看，只有當(dāng)時(shí)間t趨向無(wú)窮大時(shí)，極板上的電荷和電壓才達(dá)到穩(wěn)定，充電才算結(jié)束。但在實(shí)際問(wèn)題中，由于1-e -t/(RC)很快趨向1，故經(jīng)過(guò)很短的一段時(shí)間后，電容器極板間電荷和電壓的變化已經(jīng)微乎其微，即使我們用靈敏度很高的電學(xué)儀器也察覺(jué)不出來(lái)q和u在微小地變化，所以這時(shí)可以認(rèn)為已達(dá)到平衡，充電結(jié)束。舉個(gè)實(shí)際例子吧，假定U=1

12、0伏，C=1皮法，R=100歐，利用我們推導(dǎo)的公式可以算出，經(jīng)過(guò)t=4.6*10(-10)秒后，極板電壓已經(jīng)達(dá)到了9.9伏。真可謂是風(fēng)馳電掣的一剎那，當(dāng)電壓太高，會(huì)擊穿電容，從而壞掉。額定電壓一般為安全電壓，和中間介質(zhì)，電極好壞都有關(guān)系云母電容:用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹(shù)脂中制成。它的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大、溫度系數(shù)小，適宜用于高頻電路。 陶瓷電容:用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。它的特點(diǎn)是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大，但是損耗和

13、溫度系數(shù)較大，適宜用于低頻電路。 薄膜電容:結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容，介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。 金屬化紙介電容結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來(lái)代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。 油浸紙介電容:它是把紙介電容浸在經(jīng)過(guò)特別處理的油里，能增強(qiáng)它的耐壓。它的特點(diǎn)是電容量大、耐壓高，但是體積較大。 鋁電解電容:它是由鋁圓筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過(guò)直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜

14、做介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大，但是漏電大，穩(wěn)定性差，有正負(fù)極性，適宜用于電源濾波或者低頻電路中。使用的時(shí)候，正負(fù)極不要接反。 鉭、鈮電解電容:它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。它的特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。 半可變電容:也叫做微調(diào)電容。它是由兩片或者兩組小型金屬?gòu)椘?，中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時(shí)候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。 可變電容:它由一組定片和一組動(dòng)片組成，它的容量隨著動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做雙連?？勺冸娙莸慕橘|(zhì)有空

15、氣和聚苯乙烯兩種?？諝饨橘|(zhì)可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機(jī)中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機(jī)中。 NPO(COG):電氣性能最穩(wěn)定，基本上不隨溫度、電壓與時(shí)間的改變面改變，適用于對(duì)穩(wěn)定性要 求高的高頻電路；X7R(2X1):電氣性能較穩(wěn)定,在溫度、電壓與時(shí)間改變時(shí)性能的變化并不顯著，適用于隔直、偶合、旁路與對(duì)容量穩(wěn)定性要求不太高的鑒頻電路，由于X7R是一種強(qiáng)電介質(zhì)，因面能造出容量比NPO介質(zhì)更大的電容器；Y5V（2F4）（Z5U）：具有較低高的介電常數(shù)，常用于生產(chǎn)比容較大的、標(biāo)稱容量較高的大容量電容器產(chǎn)品，但其容量穩(wěn)定性較X7R差，容量、損耗對(duì)溫度，電壓

16、等測(cè)試條件較敏感。1.6mm（你使用的電容的引線有這么短嗎？）。表1 電容值自諧振頻率（MHz）電容值自諧振頻率（MHz）1m F1.7820 pF38.50.1m F4680 pF42.50.01m F12.6560 pF453300pF19.3470 pF491800 pF25.5390 pF541100pF33330 pF60盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的，但是電容的諧振并不是總是有害的。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整電容的容量，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上。2.溫度的影響由于電容器中的介質(zhì)參數(shù)受到溫度變化的影響，因此電容器的電容值也隨著溫度變化。不同的介質(zhì)隨著溫

17、度變化的規(guī)律不同，有些電容器的容量當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)減小70%以上，常用的濾波電容為瓷介質(zhì)電容，瓷介質(zhì)電容器有超穩(wěn)定型：COG或NPO，穩(wěn)定型：X7R，和通用型：Y5V或Z5U三種。不同介質(zhì)的電容器的溫度特性如圖2所示。圖 3 不同介質(zhì)電容器的溫度特性從圖中可以看到，COG電容器的容量幾乎隨溫度沒(méi)有變化，X7R電容器的容量在額定工作溫度范圍變化12%以下，Y5V電容器的容量在額定工作溫度范圍內(nèi)變化70%以上。這些特性是必須注意的，否則會(huì)出現(xiàn)濾波器在高溫或低溫時(shí)性能變化而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生電磁兼容問(wèn)題。COG介質(zhì)雖然穩(wěn)定，但介質(zhì)常數(shù)較低，一般在10100，因此當(dāng)體積較小時(shí)，容量較小。X7R的介質(zhì)常數(shù)高得多

18、，為2000 4000，因此較小的體積能產(chǎn)生較大的電容，Y5V的介質(zhì)常數(shù)最高，為5000 25000。許多人在選用電容器時(shí)，片面追求電容器的體積小，這種電容器的介質(zhì)雖然具有較高的介質(zhì)常數(shù)，但溫度穩(wěn)定性很差，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溫度特性變差。這在選用電容器時(shí)要特別注意，尤其是在軍用設(shè)備中。3.電壓的影響電容器的電容量不僅隨著溫度變化，還會(huì)隨著工作電壓變化，這一點(diǎn)在實(shí)際工程必須注意。不同介質(zhì)材料的電容器的電壓特性如圖3所示。從圖中可以看出， X7R電容器在額定電壓狀態(tài)下，其容量降為原始值的70%，而Y5V電容器的容量降為原始值的30%！了解了這個(gè)特性，在選用電容時(shí)要在電壓或電容量上留出余量，否則在額定工

19、作電壓狀態(tài)下，濾波器會(huì)達(dá)不到預(yù)期的效果。圖4 電容器的電壓特性綜合考慮溫度和電壓的影響時(shí)，電容的變化如圖4所示。圖5電容器的溫度/電壓特性5.穿心電容的使用在實(shí)際工程中，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz，甚至超過(guò)1GHz。對(duì)這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)閮蓚€(gè)原因，一個(gè)原因是電容引線電感造成電容諧振，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用；另一個(gè)原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合，降低了濾波效果，如圖5所示。圖6 普通電容在高頻濾波中的問(wèn)題穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)榇┬碾娙莶粌H沒(méi)有引線電感

20、造成電容諧振頻率過(guò)低的問(wèn)題，而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作用。但是在使用穿心電容時(shí)，要注意的問(wèn)題是安裝問(wèn)題。穿心電容最大的弱點(diǎn)是怕高溫和溫度沖擊，這在將穿心電容往金屬面板上焊接時(shí)造成很大困難。許多電容在焊接過(guò)程中發(fā)生損壞。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時(shí)，只要有一個(gè)損壞，就很難修復(fù)，因?yàn)樵趯p壞的電容拆下時(shí)，會(huì)造成鄰近其它電容的損壞。隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高，設(shè)備內(nèi)部強(qiáng)弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來(lái)越多，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問(wèn)題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開(kāi)。但是所有穿過(guò)隔離艙的

21、導(dǎo)線要通過(guò)穿心電容，否則會(huì)造成隔離失效。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時(shí)，在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情。為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)外許多廠商開(kāi)發(fā)了“濾波陣列板”，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過(guò)金屬面板的問(wèn)題。但是這種濾波陣列板的價(jià)格往往較高，每針的價(jià)格約30元。 1999年，北京天亦通公司開(kāi)發(fā)成功了TLZ 1系列濾波陣列板（專利申請(qǐng)中）。這種濾波陣列板的濾波性能接近國(guó)外產(chǎn)品，但價(jià)格僅為國(guó)外產(chǎn)品的 1/10以下。TLZ 1系列濾波陣列板的密度是標(biāo)準(zhǔn)2.54mm，可以直接與扁平電纜插座配合，便于安裝，可廣泛用于電子設(shè)備

22、的濾波隔離（圖6）。圖7 濾波陣列板用于電路隔離% 電感 %在電子設(shè)備的PCB板電路中會(huì)大量使用感性元件和EMI濾波器元件。這些元件包括片式電感和片式磁珠，以下就這兩種器件的特點(diǎn)進(jìn)行描述并分析他們的普通應(yīng)用場(chǎng)合以及特殊應(yīng)用場(chǎng)合。 表面貼裝元件的好處在于小的封裝尺寸和能夠滿足實(shí)際空間的要求。除了阻抗值，載流能力以及其他類似物理特性不同外，通孔接插件和表面貼裝器件的其他性能特點(diǎn)基本相同。 片式電感在需要使用片式電感的場(chǎng)合，要求電感實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)基本功能：電路諧振和扼流電抗。諧振電路包括諧振發(fā)生電路，振蕩電路，時(shí)鐘電路，脈沖電路，波形發(fā)生電路等等。諧振電路還包括高Q帶通濾波器電路。 要使電路產(chǎn)生諧振，

23、必須有電容和電感同時(shí)存在于電路中。在電感的兩端存在寄生電容，這是由于器件兩個(gè)電極之間的鐵氧體本體相當(dāng)于電容介質(zhì)而產(chǎn)生的。在諧振電路中，電感必須具有高Q，窄的電感偏差，穩(wěn)定的溫度系數(shù)，才能達(dá)到諧振電路窄帶，低的頻率溫度漂移的要求。 高Q電路具有尖銳的諧振峰值。窄的電感偏置保證諧振頻率偏差盡量小。穩(wěn)定的溫度系數(shù)保證諧振頻率具有穩(wěn)定的溫度變化特性。 標(biāo)準(zhǔn)的徑向引出電感和軸向引出電感以及片式電感的差異僅僅在于封裝不一樣。電感結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)材料（通常為氧化鋁陶瓷材料）上繞制線圈，或者空心線圈以及鐵磁性材料上繞制線圈。 在功率應(yīng)用場(chǎng)合，作為扼流圈使用時(shí)，電感的主要參數(shù)是直流電阻（DCR）,額定電流，和低Q值

24、。當(dāng)作為濾波器使用時(shí)，希望寬帶寬特性，因此，并不需要電感的高Q特性。低的DCR可以保證最小的電壓降，DCR定義為元件在沒(méi)有交流信號(hào)下的直流電阻。 片式磁珠 片式磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（PCB電路）中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號(hào), 而射頻RF能量卻是無(wú)用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號(hào)通過(guò)，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦

25、流損耗同鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號(hào)頻率的平方成正比。 使用片式磁珠的好處： 小型化和輕量化 在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗，消除傳輸線中的電磁干擾。 閉合磁路結(jié)構(gòu)，更好地消除信號(hào)的串繞。 極好的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。 降低直流電阻，以免對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生過(guò)大的衰減。 顯著的高頻特性和阻抗特性（更好的消除RF能量）。 在高頻放大電路中消除寄生振蕩。 有效的工作在幾個(gè)MHz 到幾百M(fèi)Hz的頻率范圍內(nèi)。要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)： 1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少；2、噪聲源是誰(shuí)；3、需要多大的噪聲衰減；4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；5、電路和負(fù)載阻抗是多少；6、是否有空間

26、在PCB板上放置磁珠；前三條通過(guò)觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗?？傋杩雇ㄟ^(guò)ZR22fL()2+:=fL來(lái)描述。典型的阻抗曲線如下圖所示：通過(guò)這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。 片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受到影響，另外，如果工作溫升過(guò)高，或者外部磁場(chǎng)過(guò)大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響。 使用片式磁珠和片式電感的原因： 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是最佳的選擇。 片式磁珠和片式電感

27、的應(yīng)用場(chǎng)合： 片式電感： 射頻（RF）和無(wú)線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達(dá)檢波器，汽車(chē)電子，蜂窩電話，尋呼機(jī)，音頻設(shè)備，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理），無(wú)線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。片式磁珠： 時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器（比如串口，并口，鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，長(zhǎng)途電信，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，錄像機(jī)（VCRS）,電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。鐵氧體在抑制電磁干擾中的應(yīng)用用鐵氧體磁性材料抑制電磁干擾（）是經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便而有效的方法，已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等各種軍用或民用電子設(shè)備。那么什么是鐵氧體呢？

28、如何選擇，怎樣使用鐵氧體元件呢？這篇文章將對(duì)這些問(wèn)題作一簡(jiǎn)要介紹。一、什么是鐵氧體抑制元件鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料，它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似。但顏色為黑灰色，故又稱黑磁或磁性瓷。鐵氧體的分子結(jié)構(gòu)為·e23，其中為金屬氧化物，通常是n或 Zn。衡量鐵氧體磁性材料磁性能的參數(shù)有磁導(dǎo)率，飽和磁通密度s，剩磁r和矯頑力c等。對(duì)于抑制用鐵氧體材料，磁導(dǎo)率和飽和磁通密度s是最重要的磁性參數(shù)。磁導(dǎo)率定義為磁通密度隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率。 對(duì)于一種磁性材料來(lái)說(shuō)，磁導(dǎo)率不是一個(gè)常數(shù)，它與磁場(chǎng)的大小、頻率的高低有關(guān)。當(dāng)鐵氧體受到一個(gè)外磁場(chǎng)作用時(shí)，例如當(dāng)電流流經(jīng)繞在鐵氧體磁環(huán)上的

29、線圈時(shí)，鐵氧體磁環(huán)被磁化。隨著磁場(chǎng)的增加，磁通密度增加。當(dāng)磁場(chǎng)場(chǎng)加到一定值時(shí)，值趨于平穩(wěn)。這時(shí)稱作飽和。對(duì)于軟磁材料，飽和磁場(chǎng)只有十分之幾到幾個(gè)奧斯特。隨著飽和的接近，鐵氧體的磁導(dǎo)率迅速下降并接近于空氣的導(dǎo)磁率(相對(duì)磁導(dǎo)率為）如圖所示。 圖1 鐵氧體的B-H曲線 鐵氧體的磁導(dǎo)率可以表示為復(fù)數(shù)。實(shí)數(shù)部分'代表無(wú)功磁導(dǎo)率，它構(gòu)成磁性材料的電感。虛數(shù)部分"代表?yè)p耗，如圖所示。 'j" 圖2 鐵氧體的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率 磁導(dǎo)率與頻率的關(guān)系如圖所示。在一定的頻率范圍內(nèi)'值（在某一磁場(chǎng)下的磁導(dǎo)率）保持不變，然后隨頻率的升高磁導(dǎo)率'有一最大值。頻率

30、再增加時(shí)， '迅速下降。代表材料損耗的虛數(shù)磁導(dǎo)率"在低頻時(shí)數(shù)值較小，隨著頻率增加，材料的損耗增加，"增加。如圖所示，圖中tan="/' 圖3 鐵氧體磁導(dǎo)率與頻率的關(guān)系 圖4 鐵氧體抑制元件的等效電路（a）和阻抗矢量圖（b） 二、鐵氧體抑制元件的阻抗和插入損耗當(dāng)鐵氧體元件用在交流電路時(shí)，鐵氧體元件是一個(gè)有損耗的電感器，它的等效電路可視為由電感和損耗電阻組成的串聯(lián)電路，如圖所示。 鐵氧體元件的等效阻抗是頻率的函數(shù)Z(f)=R(f)+jL(f)=K"(f)+jK'(f) 式中：是一個(gè)常數(shù)，與磁芯尺寸和匝數(shù)

31、有關(guān)，為角頻率。損耗電阻和感抗j都是頻率的函數(shù)，圖是材料磁珠的阻抗、感抗和電阻與頻率的關(guān)系。在低頻端（<）阻抗小于，隨著頻率的增加，由于電阻分量增加，使阻抗增加，電阻逐漸成為主要部分。在頻率超過(guò)時(shí)，磁珠的阻抗將大于。這樣就構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，使高頻噪音信號(hào)有大的衰減，而對(duì)低頻有用信號(hào)的阻抗可以忽略，不影響電路的正常工作。這種濾波器優(yōu)于普通純電抗濾波器。后者會(huì)產(chǎn)生諧振，造成新的干擾，而鐵氧體磁珠則沒(méi)有這種現(xiàn)象。 圖5 鐵氧體的阻抗與頻率的關(guān)系 鐵氧體抑制元件應(yīng)用時(shí)的等效電路如圖所示。圖中為抑制元件的阻抗，s和分別為源阻抗和負(fù)載阻抗，為鐵氧體抑制元件的阻抗。通常用插入損耗表示抑制元件

32、對(duì)信號(hào)的衰減能力。器件的插入損耗越大，表示器件對(duì)噪音抑制能力越強(qiáng)。 圖6 鐵氧體抑制元件應(yīng)用電路 插入損耗的定義為 式中：、分別為抑制元件接入前，負(fù)載上的功率和電壓。、分別為抑制元件接入后，負(fù)載上的功率和電壓。插入損耗和抑制元件的阻抗有如下關(guān)系： 由上式可見(jiàn)，在源阻抗和負(fù)載阻抗一定時(shí)抑制元件的阻抗越大，抑制效果越好。由于抑制元件的阻抗是頻率的函數(shù)，所以插入損耗也是頻率的函數(shù)。抑制元件的阻抗包括感抗和電阻部分，兩部分對(duì)插入損耗都有貢獻(xiàn)。在低頻時(shí)，鐵氧體的"的值較小，損耗電阻較小，主要是感抗起作用。在高頻端，鐵氧體的'值開(kāi)始下降，而"值增大，所以損耗起主

33、要作用。低頻時(shí)，信號(hào)被反射而受到抑制，在高頻端，信號(hào)被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能。三、鐵氧體抑制元件的應(yīng)用鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于，電源線和數(shù)據(jù)線上。、鐵氧體抑制元件在上的應(yīng)用設(shè)計(jì)的首要方法是抑源法，即在上的源將抑制掉。這個(gè)設(shè)計(jì)思想是將噪音限制在小的區(qū)域，避免高頻噪音耦合到其他電路，而這些電路通過(guò)連線可能產(chǎn)生更強(qiáng)的輻射。上的源來(lái)自周期開(kāi)關(guān)的數(shù)字電路。其高頻電流在電源線和地之間產(chǎn)生一個(gè)共模電壓降，造成共模干擾。電源線或信號(hào)線會(huì)將開(kāi)關(guān)的高頻噪聲傳導(dǎo)或輻射出去。在電源線和地之間加一個(gè)去耦電容，使高頻噪音短路，但是去耦電容常常會(huì)引起高頻諧振，造成新的干擾。在電路板的電源進(jìn)口加上鐵氧抑制磁珠會(huì)有效的將高頻噪音衰減掉。、鐵氧體抑制元件在電源線上的應(yīng)用電源線會(huì)把外界電網(wǎng)的干擾、開(kāi)關(guān)電源的噪音傳到主機(jī)。在電源的出口和電源線的入口設(shè)置鐵氧體抑制元件，既可抑制電源與之間的高頻干擾的傳輸，也可抑之間高頻噪音的相互干擾。值得注意的是，在電源線上應(yīng)用鐵氧體元件時(shí)有偏流存在。