目錄

一、經(jīng)典案例

二、電感的作用

三、高速電路中的常用電感及其應(yīng)用要點(diǎn)

?1、高頻信號用電感

2、一般信號用電感

3、電源用電感? ? ? ? ??

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理解要點(diǎn)：

1、LC低通濾波器中，需要防止噪聲和諧振頻率點(diǎn)重合，以免共振；

2、串聯(lián)在電源電路中需要考慮電感器件上的壓降；

3、針對不同需求考慮不同特征。（信號線上：品質(zhì)因素頻率特性曲線；電源電路上：直流電阻、額定電流）

一、經(jīng)典案例

????????1、LC低通濾波導(dǎo)致輸出電源電壓紋波偏大

????????如圖所示，LC作為低通濾波器對噪聲進(jìn)行濾波，但其諧振頻率F = 1/(2π(LC)^(1/2))，處在PNP型晶體管的工作頻帶內(nèi)，可能導(dǎo)致產(chǎn)生巨大的紋波。

????????2、大電流通路PI型濾波造成電壓衰減

某單板的1.8V電源有三個MAC芯片（鏈路控制層芯片）作為負(fù)載，每個MAC芯片的最大工作電流為1.8A。由于1.8V電源平面?zhèn)鬏斅窂奖容^遠(yuǎn)，為濾除干擾，分別作PI（π）型濾波后再送到各個MAC芯片。

????????pi型濾波電路原理圖如下：

? ? ? ? ?PCB內(nèi)層信號層的1.8V電源平鋪層如圖：

?????????經(jīng)測試，MAC芯片電壓不足：（1）P1V8電源平面上的電壓衰減 （2）電感L3和L5造成的電壓衰減。

? ? ? ? 解決:

????????????????1、電源是插裝式封裝，只用了一個過孔，電流傳輸能力不足——改用花焊盤或增加過孔數(shù)目；

? ? ? ? ? ? ? ? 2、從A到B的電源平面層實(shí)際有效路徑寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)記尺寸（存在過孔或信號線將部分路徑阻斷，大大減小通流能力）——減小信號過孔，移動信號線位置，拓寬有效寬度；

? ? ? ? ? ? ? ? 3、從B到D無法移動過孔，可以嘗試在其他層新增一條路徑；

? ? ? ? ? ? ? ? 4、L3和L5有直流電阻的壓降——換用低直流電阻的電感。

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二、電感的作用

? ? ? ? 1、通直流，阻交流；??//電感公式：Z = j w L;

? ? ? ? 2、阻礙電流變化，保持器件工作電流的穩(wěn)定；//電磁敏感線圈，感應(yīng)電動勢阻礙電流變化

? ? ? ? 3、濾波。 //高頻濾波

三、高速電路中的常用電感及其應(yīng)用要點(diǎn)

? ? ? ? 電感的關(guān)鍵信息：電感值、直流電阻、自諧振頻率、額定電流；

?1、高頻信號用電感

? ? ?? ?主要參數(shù)

? ? ? ? ? ? ? ? 電感值范圍：0.6~390nH；

? ? ? ? ? ? ? ? 直流電阻：多種可供選擇，一般電感值越大，直流電阻也越大；

? ? ? ? ? ? ? ? 自諧振頻率：可以高達(dá)12GHz，電感值越大，自諧振頻率越小；

? ? ? ? ? ? ? ? 額定電流：幾十毫安到幾百毫安。電感值越大，額定電流越小。

????????應(yīng)用特點(diǎn)：

????????????????工作頻率小于諧振頻率時，電感值基本穩(wěn)定，但一旦超過諧振頻率，電感值會迅速增大；當(dāng)頻率繼續(xù)增大到一定程度后，電感值會迅速減小。示意圖如下：

? ? ? ? ? ? ? ? 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)選擇諧振頻率點(diǎn)高于工作頻率的電感。高頻信號用電感諧振頻率很高，一般在1GHz以上。

2、一般信號用電感

????????主要參數(shù)

? ? ? ? ? ? ? ? 電感值范圍：0.01~1000uH；

? ? ? ? ? ? ? ? 直流電阻：多種可供選擇，一般電感值越大，直流電阻也越大，比高頻信號用和電源用電感大一些，一般最小電阻為100mΩ，大的有幾Ω；

? ? ? ? ? ? ? ? 自諧振頻率：幾十兆赫茲到幾百兆赫茲，電感值越大，自諧振頻率越小；

? ? ? ? ? ? ? ? 額定電流：幾毫安到幾十毫安。電感值越大，額定電流越小。

????????應(yīng)用特點(diǎn)：和高頻信號用電感類似，在超過工作頻率時電感增加，在超過一定頻率后迅速減小，表現(xiàn)出電容性。諧振頻率點(diǎn)一般在幾百兆赫茲之內(nèi)。在板間互連信號，紋波比板內(nèi)信號大，可以使用電感濾波。

? ? ? ? 注意：高頻信號用和一般信號用電感的額定電流都比較小，直流電流相對比較大，不建議用于電源濾波。

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3、電源用電感? ? ? ? ??

? ? ? ? ——主要用在電源電路中

主要參數(shù)

? ? ? ? ? ? ? ? 電感值范圍：1~470uH；

? ? ? ? ? ? ? ? 直流電阻：多種可供選擇，一般電感值越大，直流電阻也越大，比高頻信號用和電源用電感大一些，幾個mΩ到幾Ω；

? ? ? ? ? ? ? ? 自諧振頻率：幾十兆赫茲到幾百兆赫茲，電感值越大，自諧振頻率越小；

? ? ? ? ? ? ? ? 額定電流：幾十毫安到幾安。電感值越大，額定電流越小。

應(yīng)用特點(diǎn)

? ? ? ? ? ? ? ? 變化情況和前面兩種類似，諧振點(diǎn)一般在幾十兆赫茲以內(nèi)，電源濾波最常用的電感。

注意事項：

? ? ? ? ? ? ? ? （1）LC低通濾波器中，電感值時工作頻率低于諧振點(diǎn)的值，所以需要關(guān)注諧振頻率，當(dāng)工作頻率超過諧振點(diǎn)時，表現(xiàn)為電容性；

? ? ? ? ? ? ? ? （2）用于電源濾波需要考慮直流電阻引起的壓降；

? ? ? ? ? ? ? ? （3）電感的工作電流必須小于額定電流，否則電感值會發(fā)生改變。

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Finish！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的高速电路中电感的选型和应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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