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合理选择电容器,实现高性能EMI过滤波

发布日期:2019-06-27 12:28 作者:1号站彩票 点击:125

  。本文将重点&#;讨论多层陶瓷电容器,包、括表面安装和引脚。讨论&#;如何计算这些简单!设备的阻抗与插入损耗之间的。关系。本文还介绍了引线电感和低频电感等改进型电路模型。这些模型是根据测量的数据进行的,并介绍了相关的测试技术。根据不同的制造过程对这些寄、生参数进行了测试,并绘制了相应的阻抗曲线。

  长期使用侧路和。解耦电容器可以减少PC,B上的噪声。由于成本相对较低,容易使用一!系列电容器。电容器通常用于减少电磁、干扰(EMI)的主要设&#;备。由于寄生参数的重要影响,电容器的选择比其容量的。选择更重要。许多制&#;造电容器的,方法决定了寄生参数的大校

  电气噪声可以以多种方式引起。在!数。字电路中,这些噪声主要是由开关集成电路电源和调整器产生的,而射频电路!主要是由振荡器和放大电路产生的。电源和地,平面以及信号线本身的干扰都会对、系统的运行产生影响和辐射。

  本文将重点讨论多层陶瓷电容器!,包括表面安装和引脚。讨论如&#;何计算这些简单设备的阻抗与插入损耗之间的关系。本文还介绍了引线电感和低频电感等改进型电路模型。这些模型是根据&#;测!量的数据进行&#;的,并介绍了相关的测试技术。根据不、同的制造过程对这些寄生参数进行了测试,并绘;制了相应的;阻抗曲线。

  幸运的是,电容器仍然是一个简单的设备。因;为电,容器是双端口;设备,所以只有一种方法可以连接到传输线。不要认为。设备是电容器。更容易看;到&#;它是阻抗模块。当它与传输线并联时,它甚至可以&#;被看作是一个指南模块(如图1)。

  有些插入点可以看到方程2。首先,。对于高性能的陶瓷电容器来说,它的相角在整个频带中非常接近!90。

  因此,角度可以被忽略,并且可以在大多数频。谱中产生更好的结果。另一个非常好的方程似乎可以进一,步简化,,当Z0Z波纹波纹。

  例如,表1给出了10,00PF侧电容器。的阻抗和插入损耗,。所有插入磨损数据均为50欧元。如果电容器的阻抗开始增加到50欧元&#;,方程3就会迅速突变。

  该模&#;型为大多数表面安。装MLCC提供了正确的阻抗曲线。请记住,电容值将随温度和直流的变化而变化;。随,着温度直流偏!置和频率的变化、,等效串联电阻(ESR)基本保持不变。阻抗中最重要的部分可能是谐振点,&#;因为它是最大的衰减频率。众所周知,谐振频率的公式;是。

  各种表面安装的电感值可以通过方程2中描述的测量技术来计算。例如,如果系统中有&#;800MHz噪声,则可以将其定位在PCB上。选择39pf的标称容量并将其安装到尽可能接近噪声!的!地方,这将是降低EMI的最佳选择。降低矩形!芯片电感的有效途径;之一是改进芯片纵向端的设计。选择的电容器&#;的阻抗曲线如图4所示。请注意,纵向和横向比的&#;寄生电感减少了大,约50%,从120!0ph减少到600ph。这有效地移除&#;了最大的衰减点,因此只有在使用这;些设备进行EM,I过滤时才能记住这一点。

  引脚电容与表面安装的电容器!没有什么不同,只是增加了引脚。其等效模型与MLCC模型相同,除了增!加引脚产生的电感!外,如图5所示。

  引脚产生的电感对阻!抗的影响如图6所示..一个很好的经验是,电路板上的引脚长度为2.;5nh。正如低电感电!容器将频率转移到高位一样,引脚装置将频率转移到&#;低端。为了实现最佳,的E;MI过滤波,,我们必须记住这一点。

  更好的EMI保护装置是心电容器芯片。。这是三端口表面的软件。图7显示、了&#;心电容器的等效电路.该结构使用电容过滤EMI噪声到地面,同时允许信号交叉设备。

  这种几何结构对寄&#;生参数有一些有趣的问题。首先,电容器的寄生电感远小于具有相当大小的等效电容器。心电容能测量的寄生电感;约为250ph。同样的现象是减少电感,减&#;少E。SR(通道长度)和通道长度!最后,引入部分电感将增加衰减带宽。,图8,显示了100pf穿心电容器与相同效果的标准电容器之间的插入损耗。

  滤波器的等效电路与心&#;形电容相似,但盘形形状较低。在信号通道或通过底盘或外&#;壳的电源线上使用;的滤波器会降低进入和输出、的噪声。当。系统中产生高频(&#;500mHz)时,可采用圆盘穿心式滤波器隔离不同的系统(如模拟或数字系统。)!来消除有害干扰。

  然而,无论滤波方案有多好,都不能解决电路板设计不佳所造成的问题。使用过长的。印刷线连接电容;器无疑会影响。MLCC的谐振点。

  在任何情况下,如果可能的话,应该使用多层板;,这样电源和地平面都1号站彩票可以大面积降低系统中的EMI问题。