電路設(shè)計(jì)時(shí),我們常常在芯片電源的輸入放一個(gè)磁珠和電容,用以濾除電源上的高頻噪聲。

但是有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn),加了磁珠后,芯片電源輸入處紋波竟然變大了,超出了電源紋波范圍,導(dǎo)致芯片工作異常。

把磁珠換成0R電阻后又沒有這種問題。

為了弄清這個(gè)問題,我們看一下磁珠的等效電路,它等效為電阻電容和電感的并聯(lián),Rdc是直流電阻,一般很小。

我們看到它的阻抗曲線,當(dāng)頻率比較低的時(shí)候,磁珠的阻抗主要由感抗決定,磁珠呈感性,相當(dāng)于一個(gè)電感,這個(gè)電感感值一般在幾百nH。

而頻率比較高時(shí),阻抗由電阻決定。
我們再看到前面芯片電源輸入的電路,頻率比較低時(shí)我們把磁珠可以等效成一個(gè)電感。

大家有沒有發(fā)現(xiàn),其實(shí)這就是一個(gè)LC低通濾波電路。

而LC低通濾波電路的增益曲線是這樣的

這個(gè)冒出來的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率為電感和電容的諧振頻率,為1/2Π根號(hào)(LC),如果輸入為諧振頻率點(diǎn)附近的信號(hào),那么這個(gè)LC電路會(huì)把這個(gè)信號(hào)放大,理論上諧振頻率處的放大倍數(shù)為無窮大。
假設(shè)磁珠在頻率比較低時(shí)感值為800nH,后面加的電容為100nF,那么我么可以計(jì)算出,這個(gè)電路的諧振頻率為580KHZ。

如果我們前級(jí)的電源是BUCK電源提供的的,電源的開關(guān)頻率正好落在諧振頻率附近,那么輸出電壓的紋波經(jīng)過磁珠到芯片電源輸入處就會(huì)被放大。

也就是我們前面講到到的電源經(jīng)過磁珠后紋波變大的現(xiàn)象。

要解決這種問題其實(shí)也很簡單,只需要把磁珠和電容的諧振頻率點(diǎn)與電源的開關(guān)頻率錯(cuò)開就可以了。

我們一般把后面的這個(gè)電容變大一點(diǎn),比如從100nF變成10uF就可以讓諧振頻率變成57KHZ,從而可以和電源開關(guān)信號(hào)的頻率錯(cuò)開,避免產(chǎn)生諧振。

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原文標(biāo)題:為什么有時(shí)候磁珠會(huì)使電源的紋波變大?
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