使用電感降低噪聲

1. 使用電感的降噪對策

• ?僅用電容無法充分消除噪聲時，可考慮使用電感。
• ?降噪對策中使用的電感大致有兩種。
  ①繞組型電感：組成濾波器
  ②鐵氧體磁珠：將噪聲轉換為熱。

2. 電感和鐵氧體磁珠的阻抗特性

• ?雖然鐵氧體磁珠被歸類為電感，但其頻率－阻抗特性與普通電感不同。
• ?鐵氧體磁珠與普通電感相比，具有電阻分量R較大、Q值較低的特性，因此可利用該特性消除噪聲。
• ?普通的電感可容許較大的直流疊加電流，只要在其范圍內(nèi)，阻抗不怎么受直流電流的影響。
• ?請注意，鐵氧體磁珠對于直流電流容易飽和，飽和會導致電感值下降，諧振點向高頻段轉移，濾波特性產(chǎn)生變化。

3. 使用繞組型電感的降噪對策：組成濾波器

• ?普通電感構成的濾波器，可選電感值的范圍較寬。
• ?使用電感的Π型濾波器，在低頻段，因電感和電容而發(fā)揮低通濾波器的作用。
• ?到了高頻段，由于電感會表現(xiàn)為電容、電容會表現(xiàn)為電感，從而π型濾波器起到高通濾波器的作用，因此無法獲得噪聲消除效果。

4. 使用鐵氧體磁珠的降噪對策：將噪聲轉換為熱

• ?鐵氧體磁珠的Q值較低，因此在較寬頻率范圍內(nèi)具有有效的降噪效果。
• ?鐵氧體磁珠在低頻段基本上發(fā)揮低通濾波器的作用，在這個頻段，對于直流電流容易飽和，因此使用這種電感值下降的鐵氧體磁珠很難消除目標頻段的噪聲。
• ?當電抗下降且越過與電阻分量的交叉點時，鐵氧體磁珠發(fā)揮電阻的作用，可將噪聲轉換為熱。
• ?使用了鐵氧體磁珠的濾波器，不僅可將噪聲旁路消除，還可將噪聲轉換為熱，因此有望實現(xiàn)優(yōu)異的噪聲消除性能。
• ?發(fā)揮電阻功能且將噪聲轉換為熱，是與使用繞組型電感的濾波器之間的巨大差異。
• ?在更高頻段，則與繞組型電感相同，發(fā)揮高通濾波器的作用。

5. 共模濾波器

• ?從嚴格意義上講，共模濾波器并不是電感器，但在降噪對策中它是重要的磁性器件。
• ?共模濾波器的結構是兩個繞組繞在一個磁芯上，相當于兩個電感組合。
• ?共模濾波器是利用自感作用來阻止共模電流通過（斬波），從而消除共模噪聲。
• ?共模電流不流通、差模電流流通。

6. 使用共模濾波器的降噪對策

• ?作為開關電源的輸入濾波器使用時，要使用差模阻抗較大的分裂繞組結構的共模濾波器。
• ?這種濾波器一般作為電源線用共模濾波器銷售。
• ?雖然其差模噪聲消除效果也值得期待，但是由于幾百k～幾MHz左右的差模阻抗非常低，因此一般與π型濾波器等差模噪聲用的濾波器并用。

7. 串擾相關的注意事項

• ?有些PCB板布線布局，會因串擾而導致濾波效果下降。
• ?串擾是因電路板布線間的雜散電容和互感，噪聲與相鄰的其他電路板布線耦合。
• ?濾波器后的布線與含有濾波器前的噪聲的布線相鄰時，噪聲因串擾而耦合，濾波效果下降。
• ?作為對策，采用不與含有噪聲的線路相鄰的布局，可將噪聲耦合控制在最低限度內(nèi)。

8. GND線反彈噪聲相關的注意事項

• ?在使用了Π型濾波器的電感前后所配置的電容，其GND的設置方法可能會帶來地線反彈噪聲。
• ?作為對策，為了避免噪聲直接傳播，可利用Via的寄生電感的手法，經(jīng)由過孔（Via）與GND平面連接，改善效果較好。