中心議題：
電子線路設(shè)計(jì)者往往只考慮產(chǎn)品的功能，而沒(méi)有將功能和電磁兼容性（即EMC,，是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力）綜合考慮,，因此產(chǎn)品在完成其功能的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的功能性騷擾及其它騷擾,。而且,，不能滿(mǎn)足敏感度要求。電子線路的電磁兼容性設(shè)計(jì)應(yīng)從幾方面考慮,，在此我們主要研究元器件的選擇,。
1、共模電感
由于EMC所面臨的問(wèn)題大多是共模干擾,，因此共模電感也是我們常用的有力元件之一。這里就給大家簡(jiǎn)單介紹一下共模電感的原理以及使用情況,。
共模電感是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱(chēng)地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上,，形成一個(gè)四端器件,，它對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用,。原理是流過(guò)共模電流時(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加,，從而具有相當(dāng)大的電感量，對(duì)共模電流起到抑制作用,；而當(dāng)兩線圈流過(guò)差模電流時(shí),，磁環(huán)中的磁通相互抵消,，幾乎沒(méi)有電感量，所以差模電流可以無(wú)衰減地通過(guò),。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào),，而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無(wú)影響。
共模電感在制作時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：
（1）繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,，以保證在瞬時(shí)過(guò)電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路,；
（2）當(dāng)線圈流過(guò)瞬時(shí)大電流時(shí)，磁芯不要出現(xiàn)飽和,；
（3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,，以防止在瞬時(shí)過(guò)電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿；
（4）線圈應(yīng)盡可能繞制單層,，這樣做可減小線圈的寄生電容,，增強(qiáng)線圈對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓的承受能力。
通常情況下,，同時(shí)注意選擇所需濾波的頻段,，共模阻抗越大越好，因此我們?cè)谶x擇共模電感時(shí)需要看器件資料,，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇,。另外選擇時(shí)注意考慮差模阻抗對(duì)信號(hào)的影響，主要關(guān)注差模阻抗,，特別注意高速端口,。
2、磁珠
在產(chǎn)品數(shù)字電路EMC設(shè)計(jì)過(guò)程中,，我們常常會(huì)使用到磁珠,，那么磁珠濾波的原理以及如何使用呢？
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(dǎo)磁率,，它可以使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。
鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用,，因?yàn)樵诘皖l時(shí)他們主要呈電感特性,，使得線上的損耗很小。在高頻情況下,，它們主要呈電抗特性,，并且隨頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中,，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的,。實(shí)際上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián),，低頻下電阻被電感短路,，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高,，以至于電流全部通過(guò)電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置,，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能,，這是由它的電阻特性決定的。
鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性,。鐵氧體在高頻時(shí)呈現(xiàn)電阻性,，相當(dāng)于品質(zhì)因數(shù)很低的電感器，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,，從而提高高頻濾波效能,。在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成,，低頻時(shí)R很小,，磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大,，L起主要作用,，電磁干擾被反射而受到抑制；并且這時(shí)磁芯的損耗較小,，整個(gè)器件是一個(gè)低損耗,、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振,，因此在低頻段,，有時(shí)可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。在高頻段,，阻抗由電阻成分構(gòu)成,，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低,，導(dǎo)致電感的電感量減小,，感抗成分減小。但是,，這時(shí)磁芯的損耗增加,，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加,，當(dāng)高頻信號(hào)通過(guò)鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉,。
鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板,、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件,，就可以濾除高頻干擾,。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專(zhuān)用于抑制信號(hào)線,、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力,。
使用片式磁珠還是片式電感主要還在于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合,。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí),，使用片式磁珠是最佳的選擇,。片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場(chǎng)合：片式電感：射頻（RF）和無(wú)線通訊，信息技術(shù)設(shè)備,，雷達(dá)檢波器,，汽車(chē)電子，蜂窩電話,，尋呼機(jī),，音頻設(shè)備，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理）,，無(wú)線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等,。片式磁珠：時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波,，I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器（比如串口,，并口，鍵盤(pán),，鼠標(biāo),，長(zhǎng)途電信，本地局域網(wǎng)）,，射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間,，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī),，打印機(jī),，錄像機(jī)（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止,。
3,、濾波電容器
盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的,，但是電容的諧振并不是總是有害的,。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整電容的容量,，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上,。
在實(shí)際工程中，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz，甚至超過(guò)1GHz,。對(duì)這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除,。
普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)閮蓚€(gè)原因：一個(gè)原因是電容引線電感造成電容諧振,，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗,，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用；另一個(gè)原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合,，降低了濾波效果,。
穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)榇┬碾娙莶粌H沒(méi)有引線電感造成電容諧振頻率過(guò)低的問(wèn)題,，而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上,，利用金屬面板起到高頻隔離的作用。但是在使用穿心電容時(shí),，要注意的問(wèn)題是安裝問(wèn)題,。穿心電容最大的弱點(diǎn)是怕高溫和溫度沖擊，這在將穿心電容往金屬面板上焊接時(shí)造成很大困難,。許多電容在焊接過(guò)程中發(fā)生損壞,。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時(shí)，只要有一個(gè)損壞,，就很難修復(fù),，因?yàn)樵趯p壞的電容拆下時(shí)，會(huì)造成鄰近其它電容的損壞,。
隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高,，設(shè)備內(nèi)部強(qiáng)弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來(lái)越多,，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問(wèn)題,。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開(kāi)。但是所有穿過(guò)隔離艙的導(dǎo)線要通過(guò)穿心電容,，否則會(huì)造成隔離失效,。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時(shí)，在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情,。為了解決這個(gè)問(wèn)題,，國(guó)外許多廠商開(kāi)發(fā)了“濾波陣列板”，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件,，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過(guò)金屬面板的問(wèn)題,。但是這種濾波陣列板的價(jià)格往往較高。
EMC器件有好幾種,，噪聲的強(qiáng)度和類(lèi)型不同,，適用的器件也是不同的,。比如,，針對(duì)低頻的噪聲,，如頻率是幾十KHz的噪聲，要選擇電容或電感,，而不應(yīng)該是磁珠,；磁珠主要用來(lái)濾除一般電源線或信號(hào)線上的噪音，適合應(yīng)用于高頻的噪聲環(huán)境中,，比如頻率是幾十MHz到幾GHz的場(chǎng)合,。但是，磁珠對(duì)于濾除差分信號(hào)線的噪聲,，效果就不好,。這時(shí)候，就應(yīng)該選擇共模扼流線圈,，共模扼流線圈是專(zhuān)門(mén)用來(lái)濾除差分信號(hào)線上的噪聲的,。普通的EMC器件是不能夠?yàn)V除差分信號(hào)線上的共模噪聲的。所以,，一定要根據(jù)具體的噪聲類(lèi)型和頻率范圍來(lái)選擇合適的EMC器件,。