信号线滤波器选择规则

7月前浏览631

本文摘要（由ai生成）：

文本主要介绍了铁氧体磁珠和电容器在抑制噪声方面的效果。研究表明，传输线长度越短，铁氧体磁珠的噪声抑制效果越好。但当传输线较长，滤波器安装位置处的阻抗较高时，铁氧体磁珠的噪声抑制效果会下降，此时可以考虑使用电容器。作者通过实验发现，在传输线和接地线之间安装一个容量相对较小的电容器，可以有效地降低传输线和接地线之间的阻抗，从而实现出色的噪声抑制效果。

先看结论：

如果传输线较短，选择阻抗元件（如电阻器或铁氧体磁珠）抑制噪声。但是，如果传输线较长，阻抗增加，可能导致无法实现充分的噪声抑制效果。此时，可以考虑增加一个电容器。这种对策也有望增强电缆连接中的静电放电（ESD）效果。

再看原因：
传输线的电流和电压根据在线路上的位置而变化，并且电流和电压分布也视频率不同而变化。电流和电压分布的差异会影响铁氧体磁珠的噪声抑制效果。
根据在传输线上的位置，铁氧体磁珠在375MHz处的噪声抑制效果有特别大的差异，所以我专注于375MHz这个频率。图A显示了每条传输线长度的测量结果。与辐射噪声一样，传输线越短，375MHz处的电流分布越小。传输线长度为5cm时，整体电流下降，峰值电流与辐射噪声一样下降了13dB。传输线长度为20cm时，电流没有下降太多，峰值电流与辐射噪声一样仅下降了2dB。

事实证明，电流分布的变化与辐射噪声的变化相关，所以我比较了安装铁氧体磁珠之前不同传输线长度的电流分布。
重点关注铁氧体磁珠安装位置的电流分布情况，结果发现，传输线长度为5cm和10cm时电流较大，噪声抑制效果很好。另一方面，在传输线长度为20cm，噪声抑制效果较小的情况下，滤波器安装位置处的电流非常小，电流的峰值远离滤波器安装位置，换句话说就是略微靠近负载侧。

铁氧体磁珠和电容器组合的效果

在所讨论的375MHz的频率下，由于滤波器安装位置处的阻抗较高，铁氧体磁珠无法获得充分的噪声抑制效果。在这种情况下，电容器可以有效地工作，通过降低传输线和接地线之间的阻抗，将来自传输线的噪声电流旁路至接地线。因此，我考虑使用电容器。

首先，我移除铁氧体磁珠，并在传输线和接地线之间安装一个容量相对较小（10pF）的电容器。结果，噪声在某些频率处得到抑制，但在其他频率下无效。

当安装位置处的阻抗较低时，铁氧体磁珠可以实现出色的噪声抑制效果。另一方面，当安装位置处的阻抗较高时，电容器可以实现出色的噪声抑制效果。因此，我安装了一个电感器和一个电容器。此时，在很宽的频率范围内实现了出色的噪声抑制效果。在375MHz时，噪声比未安装滤波器的情况降低18dB。如此一来，如果铁氧体磁珠无法单独实现足够的噪声抑制效果，与电容器的组合则可以得到出色的噪声抑制效果。

此外，我还确认了仅安装铁氧体磁珠时以及与电容组合时的波形。

由于增加的电容器的容量相对较小（10pF），即使在增加电容器25MHz之后，波形的变形也几乎没有影响。