數字地和模擬地處理的連接和處理


 

1模擬地和數字地之間鏈接

(1)模擬地和數字地間串接電感一般取值多大?
一般用幾uH到數十uH。
(2)用0歐電阻是最佳選擇 (1)可保證直流電位相等、(2)單點接地(限制噪聲)、(3)對所有頻率的噪聲都有衰減作用(0歐也有阻抗,而且電流路徑狹窄,可以限制噪聲電流通過)。
磁珠相當於帶阻陷波器,只對某個頻點的噪聲有抑制作用,如果不能預知噪點,如何選擇型號,況且,噪點頻率也不一定固定,故磁珠不是一個好的選擇。
電容不通直流,會導致壓差和靜電積累,摸機殼會麻手。如果把電容和磁珠並聯,就是畫蛇添足,因為磁珠通直,電容將失效。串聯的話就顯得不倫不類。
電感特性不穩定,離散分布參數不好控制,體積大。電感也是陷波,LC諧振(分布電容),對噪點有特效。
總之,關鍵是模擬地和數字地要一點接地。
建議,不同種類地之間用0歐電阻相連;電源引入高頻器件時用磁珠;高頻信號線耦合用小電容;電感用在大功率低頻上。
2 磁珠

采用在高頻段具有良好阻抗特性的鐵氧體材料燒結面成,專用於抑制信號線、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。

主要參數:

標稱值:因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的,阻抗的單位也是歐姆 .一般以100MHz為標准,比如2012B601,就是指在100MHz的時候磁珠的阻抗為600歐姆。

額定電流:額定電流是指能保證電路正常工作允許通過電流.


3 電感與磁珠的區別:

有一匝以上的線圈習慣稱為電感線圈,少於一匝(導線直通磁環)的線圈習慣稱之為磁珠;

電感是儲能元件,而磁珠是能量轉換(消耗)器件;

電感多用於電源濾波回路,磁珠多用於信號回路,用於EMC對策;

磁珠主要用於抑制電磁輻射干擾,而電感用於這方面則側重於抑制傳導性干擾.兩者都可用於處理EMC、EMI問題;

電感一般用於電路的匹配和信號質量的控制上.在模擬地和數字地結合的地方用磁珠.

磁珠有很高的電阻率和磁導率,他等效於電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。
作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了
磁珠由氧磁體組成,電感由磁心和線圈組成,磁珠把交流信號轉化為熱能,電感把交流存儲起來,緩慢的釋放出去。
磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用,一般規格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。
鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應用發展很快的一種抗干擾組件,廉價、易用,濾除高頻噪聲效果顯着。
在電路中只要導線穿過它即可(我用的都是象普通電阻模樣的,導線已穿過並膠合,也有表面貼裝的形式,但很少見到賣的)。當導線中電流穿過時,鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什么阻抗,而對較高頻率的電流會產生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發,其等效電路為一個電感和一個電阻串聯,兩個組件的值都與磁珠的長度成比例。磁珠種類很多,制造商應提供技術指標說明,特別是磁珠的阻抗與頻率關系的曲線。
有的磁珠上有多個孔洞,用導線穿過可增加組件阻抗(穿過磁珠次數的平方),不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力不可能如預期的多,而用多串聯幾個磁珠的辦法會好些。
鐵氧體是磁性材料,會因通過電流過大而產生磁飽和,導磁率急劇下降。大電流濾波應采用結構上專門設計的磁珠,還要注意其散熱措施。
鐵氧體磁珠不僅可用於電源電路中濾除高頻噪聲(可用於直流和交流輸出),還可廣泛應用於其它電路,其體積可以做得很小。特別是在數字電路中,由於脈沖信號含有頻率很高的高次諧波,也是電路高頻輻射的主要根源,所以可在這種場合發揮磁珠的作用。
鐵氧體磁珠還廣泛應用於信號電纜的噪聲濾除。
以常用於電源濾波的HH-1H3216-500為例,其型號各字段含義依次為:
HH 是其一個系列,主要用於電源濾波,用於信號線是HB系列;
1 表示一個組件封裝了一個磁珠,若為4則是並排封裝四個的;
H 表示組成物質,H、C、M為中頻應用(50-200MHz),
T低頻應用(50MHz),S高頻應用(200MHz);
3216 封裝尺寸,長3.2mm,寬1.6mm,即1206封裝;
500 阻抗(一般為100MHz時),50 ohm。
其產品參數主要有三項:
阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;
直流電阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;
額定電流Rated Current (mA): 2500.


電感和磁珠的什么聯系與區別

電感是儲能元件,而磁珠是能量轉換(消耗)器件

電感多用於電源濾波回路,磁珠多用於信號回路,用於EMC對策

磁珠主要用於抑制電磁輻射干擾,而電感用於這方面則側重於抑制傳導性干擾。兩者都可用於處理EMC、EMI問題。

磁珠是用來吸收超高頻信號,象一些RF電路,PLL,振盪電路,含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振盪電路,中低頻的濾波電路等,其應用頻率范圍很少超過錯50MHZ。

★地的連接一般用電感,電源的連接也用電感,而對信號線則采用磁珠?
但實際上磁珠應該也能達到吸收高頻干擾的目的啊?而且電感在高頻諧振以后都不能再起電感的作用了……

先必需明白EMI的兩個途徑,即:輻射和傳導,不同的途徑采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用電感。

對於扳子的IO部分,是不是基於EMC的目的可以用電感將IO部分和扳子的地進行隔離,比如將USB的地和扳子的地用10uH的電感隔離可以防止插拔的噪聲干擾地平面?

電感一般用於電路的匹配和信號質量的控制上。在模擬地和數字地結合的地方用磁珠。

在模擬地和數字地結合的地方用磁珠。數字地和模擬地之間的磁珠用多大

磁珠的大小(確切的說應該是磁珠的特性曲線)
取決於你需要磁珠吸收的干擾波的頻率

為什么磁珠的單位和電阻是一樣的呢??都是歐姆!!

磁珠就是阻高頻嘛,對直流電阻低,對高頻電阻高,不就好理解了嗎,
比如1000R@100Mhz就是說對100M頻率的信號有1000歐姆的電阻

因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的datasheet上一般會附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz為標准,比如2012B601,就是指在100MHz的時候磁珠的Impedance為600歐姆。

在很多產品中,交換機的兩個地用電容連接起來,為什么不用電感? 你說的兩個地,其中一個是不是機殼的?
我估計(以下全部估計,有錯請指點)
如果用磁珠或者直接相連的話,
人體靜電等意外電平會輕易進入交換機的地,
這樣交換機工作就不正常了。

但如果它們之間斷開,那么遭受雷擊或者其他高壓的時候,兩個地之間的電火花引起起火……
加電容則避免這種情況。
對於加電容的解釋我也覺得很勉強呵呵,
請高手指教!

交換機的地,是通過兩個地之間的之間的電容去消除諧波。就像高阻抗的變壓器一樣,他附加了一個消除諧波的通路!我自己認為!請指正!

鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金,這種材料具有很高的導磁率,他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應用,因為在低頻時他們主要程電感特性,使得線上的損耗很小。在高頻情況下,他們主要呈電抗特性比並且隨頻率改變。實際應用中,鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實際上,鐵氧體較好的等效於電阻以及電感的並聯,低頻下電阻被電感短路,高頻下電感阻抗變得相當高,以至於電流全部通過電阻。鐵氧體是一個消耗裝置,高頻能量在上面轉化為熱能,這是由他的電阻特性決定的。

線圈,磁珠

有一匝以上的線圈習慣稱為電感線圈,少於一匝(導線直通磁環)的線圈習慣稱之為磁珠。用途由起所需電感量決定。

請教:對於驊訊的USB聲卡方案中,在UBS電源端與地端也分別接有一個磁珠,不知是否有人清楚,但是在實際生產中也有些工程把磁珠用電感去代替了,請問這樣可以嗎?

那里的磁珠是起什么作用喲?

作為電源濾波,可以使用電感。

磁珠的電路符號就是電感

但是型號上可以看出使用的是磁珠
在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了

 

★數字地和模擬地處理的基本原則如下:

1)、若為低頻模擬電路,加粗和縮短地線;單點接地,可有效防止由於地線公共阻抗而導致的部件之間的互相干擾。而高頻電路和數字電路,地線的電感效應較嚴重,單點接地會導致實際地線加長,故應多點接地和單點接地相結合。


2)、高頻電路還應考慮如何抑制高頻輻射噪聲。方法如下:應盡量加粗地線,以降低噪聲對地阻抗;大面積(滿)接地,即除傳輸信號及電源的印制線以外,其余部分全覆銅作為地線,但不要留有死的無用大面積銅箔。


3)、地線應構成環路,以防止產生高頻輻射噪聲,但環路面積不可過大,以免產生較大的感應電流。注意若為低頻電路,則應避免地線環路。


4)、數字電源和模擬電源最好隔離,地線分開布置,如果有A/D轉換電路,則只在盡量靠近該器件處單點接地。

 

1)、若為低頻模擬電路,加粗和縮短地線;單點接地,可有效防止由於地線公共阻抗而導致的部件之間的互相干擾。而高頻電路和數字電路,地線的電感效應較嚴重,單點接地會導致實際地線加長,故應多點接地和單點接地相結合。


2)、高頻電路還應考慮如何抑制高頻輻射噪聲。方法如下:應盡量加粗地線,以降低噪聲對地阻抗;大面積(滿)接地,即除傳輸信號及電源的印制線以外,其余部分全覆銅作為地線,但不要留有死的無用大面積銅箔。


3)、地線應構成環路,以防止產生高頻輻射噪聲,但環路面積不可過大,以免產生較大的感應電流。注意若為低頻電路,則應避免地線環路。


4)、數字電源和模擬電源最好隔離,地線分開布置,如果有A/D轉換電路,則只在盡量靠近該器件處單點接地。

問題:
數字地和模地低之間應該想一些辦法進行隔離噪聲,我搜到的方法有接0電阻,電感,電容和磁珠,不知道哪種方法比較好,各是針對什么情況使用的?另外,我的電路有器件正好數字地和模擬地在一起,那該怎么辦?謝謝各位高手指點!

回答:
磁珠的等效電路相當於帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯着抑制作用,使用時需要預先估計噪點頻率,以便選用適當型號。對於頻率不確定或無法預知的情況,磁珠不合。 電容隔直通交,造成浮地(模擬地和數字地沒有接在一起,存在壓差,容易積累電荷,造成靜電)。電感體積大,雜散參數多,不穩定。 0歐電阻相當於很窄的電流通路,能夠有效地限制環路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點比磁珠強。


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