伍尔特电感三部曲知识分享.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。伍尔特电感三部曲-TrilogyofInductors读书笔记                 吴娟  2008年12月9号简介：   TrilogyofInductors的前半部分主要介绍了电感的基本原理、各种电感器件的类型、伍尔特的多种多样的高性能电感，我个人认为后半部分比较关键，它介绍了电感在各种电路中的应用，正确的设计电感并将其运用到实际电路中至关重要，有时这就决定了后续设计及生产的合理性，如果运用正确，那么可以大大减小成本，减少不必要的损失，树立公司形象，创造更丰厚的价值。后半部分也介绍了伍尔特重点合作伙伴的一些芯片的设计和具体布线。     我看了这本书后，将基本原理和简单电路还要各种型的滤波器分别介绍了一下，当然重点是写了看完这本书后电感在实际布线电路中的应用。第一部分：基本原理        主要介绍了基本电感元件，如磁铁棒、基本磁体，讲饱和现象时讲述了安培定律、磁场强度H的概念。磁通的计算公式有：直流导体公式（H=I/2R）、超环面公式（H=NI/2R）和长的螺线管公式（H=NI/l），磁感强度B与磁场强度H乘正比例关系。1、理解电感的依据取决于由磁场和电磁场定律，最重要的现象和定律还是来自物理课程。  1.1  磁铁棒有南极和北极；如果磁铁被分裂，那么新的磁场就会产生；每个磁铁都是有磁场环绕的，磁场可以由磁感线模型体现；磁场线是闭合的，无头无尾；有有磁性的磁体（如铁）和无磁性的磁体（如铝）。 1.2基本磁铁材料有一系列有限的最小的基本磁体组成，它们在外部磁场的影响下定方位。 1.3如果所以的基本磁铁都在磁场中定位，那么会发生两种现象：     A)这种材料再次变得无磁性：即软磁体     B)这种材料还是有磁性：即强磁体  磁场有通过导体的电流产生。在磁场线逆时针方向，H和每个小片段（dr）就在同一方向。一个完整的循环给磁体提供了很高的电势。  磁场是有磁场强度H决定的，而且有磁场产生的电流定义。 1.4SMD（表面贴装器件）   铁芯材料仅能有效地用于在一定频率范围内的电感的组成中，这是由独立器件的损失频率造成的。 1.5不仅磁体材料会产生磁场，每个载流体也会自己产生磁场。  在磁场中能暂时储存能量，这种效应在线圈中机械地损耗，组成一个或更多环绕的线圈。因此同义词“电感”就确立了。  有各种类型的电感或线圈,各种线圈都有各自具体的功能。A）L的定义：  加反向电压时电流发生变化，则电路元件就会显示电感特性。电感在AC中产生反向电压，是衰减元件，即会产生自感电压。  电感终端的自感电压取决于电流的变化。B）AL的定义C）阻抗ZD）自激震荡频率(SFR)每个电感都会因其弯曲或多层线圈而有耦合电容，这些寄生电容有等效电路中电容C表示。在自激震荡频率下，输入能量在电感元件和电容间反复震荡，不吸收外部能量。如果线圈在自激震荡频率时使用，那么就更加会显示电容特性。实际中，线圈应在小于自激震荡频率时工作。E）电阻损耗在电压和电流间有90度相位差时阻抗XL不会损失功率。线圈总损耗由直流电阻损耗和一下频率器件的损耗组成：铁芯材料的损耗；表面导体产生的额外损耗；相邻环绕线圈产生的磁场造成的损耗；辐射损耗；其它磁场屏蔽产生的损耗。所有这些损耗器件都会造成电阻损耗。F）品质因素Q外部输入能量的组件在损耗电阻R中转换乘热量，这并没有使磁场中的储存的能量增加，损失的越多，电感作为缓冲器的性能越差。品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的Q值。线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。G）额定电流 1.6查分电磁兼容（EMC）铁氧体-电感  EMC材料为镍-锌。这种材料有很高质量的品质因素Q（<3）。  电感应该有较大的品质因素，要求在很宽的频率范围内有电感值。第二部分：组件        主要讲了伍尔特的产品，WE-KI、WE-MK,超环面的卷、数据规范、铁芯材料数据、SMD系列WE-PD、用P-SPICE仿真、设计指南、例题计算、检测结果、S参数的基本理论原则、LTCC技术的RF元件、电容、等效电路和仿真模型、最常用的等效电路、EMC铁氧体等效电路、器件概要。1、空气线圈WE-KI、WE-MK    传统电感是有一根或多根导线在磁化的非导体上环绕而成，与环绕在磁铁上不同，这种器件的优势是它的电流独立于电感，而且没有饱和现象发生。    此外，很重要的优势是它在很大的频率范围内呈线性阻抗，而且有很高的品质因素Q（50-100）。    空气线圈在环绕参数上有独立的寄生电容、很厚的线和层层环绕的结构，这些只在相邻环绕的导线间产生，但是对于SMD而言，在连接处也产生。    大于自激震荡频率时会显示电容特性，这是由电感和寄生电容产生的。    线圈上的焊料设计的很小，这是为了是电感产生较高的震荡频率。    自激震荡频率在高于1GHz时产生。    SMD电感的组成WE-MK与传统空气线圈不同之处在于陶瓷上已经印刷了“coil”字样。这样做有如下好处：    产生很小的电感；    产生很小的寄生电容和很高的自激振荡频率；    相对高的电流。2、 铁氧体线圈有铁氧体的铁芯有WE-MI系列的电感，SMD组成类型是WE-GF环绕的SMD电感。   WE-MI电感在它们紧凑的结构中产生低的直流阻抗，这种铁氧体屏蔽了器件，大大减少了外部干扰。实际指导：不要在自激范围内操作；观察最大电流负荷；低直流阻抗，当然也适用于低电压系统。3、电流补偿WE-CNSW、WE-CNSW、WE-SL、WE-SL1、WE-SL2、WESL3、WE-SL5、WE-V8、WE-LF、WE-CMB由高信号电流产生的饱和现象或是强加在信号上的直流电流都会降低阻止的有效性。在信号通路中使用标准电感会削弱有用信号。在电流补偿中，“有用返回电流”必须通过，这样，有用电流就不会影响到铁芯的磁场。4、超环面的卷WE-SI从EMC角度看螺线管的储能：磁场线主要通过铁芯，相邻导体路径或成分的偏离场和耦合；器件的功率损失和温度增长；当可以大致估计功率损失时，器件温度增长的问题也会产生。有交变电流的器件温度的增长会产生测量曲线，这里要解决如下问题：A) 器件如何被测量？-在贴有很多铜的PCB板上或是在薄且质量差的热导体连接处？B)什么时候器件温度会下降？手提电脑内安有处理器，这些处理器的时钟频率可能有1GHz或更高。处理器生产商依靠低的供电电压使得在一定容限内维持整合电流的损失并且打到要求的转换速度。这些取决于处理器上0.9V-3.3V的电压。同时器件也需要大电流。每个处理器达60A的输入电流并不少见，而且不能被知名的开关控制器处理。这种称作多相位开关转换器，它能完成要求的只能功率管理。由于有高的转换频率和输出电流，我们需要有高电流低损失的小电感。SMD高电流电感的WE-HC系列适用于那些情况。使用的铁芯材料是WE-超磁通，它依赖于特别的高纯度的合金，这些合金比传统铁芯显示出更低的铁芯损耗。热老化会导致机体的损坏，特别是高标准的铁材料在较高温度下操作时。对于标准的铁芯材料和那些不是由于产品加工造成的原因，器件在最高温度，即125度时不能超过延长的时间。WE-HC系列代表了高强度有动力的类型，特别适用于高电流开关转换器和多相位转换器。此外还有其他的应用领域。DCR-直流电阻取决于长度、厚度、弯曲处的层数。这是在室温下测量的。直流电阻的最大预期值有生产场地决定，这种糟糕的情况在数据说明表单中会显示。5、另一个参数是SMD铁氧体能承受的最大直流电流。SMD铁氧体不能在更高的电流下操作。更高的电流讲导致过热，在某种情况下讲减少SMD铁氧体的使用寿命。如果SMD铁氧体应用于波动电流，请您咨询我们的销售代表，看这个应用电流是否会削弱器件的使用寿命。在高的额定电流>2A且周围的温度高于85摄氏度时使用SMD铁氧体就该小心了。SMD铁氧体的应用：数据线滤波器；供电电压解耦合；地解耦合。SMD铁氧体的滤波器或吸收功能不需要地线参考！由于铁氧体材料的敏感性能，即使是微弱的信号，只有对次滤波器适用也能产生影响。6、设计指南设计工程师应该为芯珠添加合适的焊料。这就允许在不同的试验环境下预先选择不同的铁氧体。对频率描述的最快的方法是通过阻抗曲线中的技术数据。GBEAD-有控制输入电压的电压控制电流源FREQ-在P-SPICE中控制的源PBEAD-经验主义决定性价值7、各种类型的铁氧体按电感形式分类：固定电感、可变电感。   按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。   按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。   按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。   按工作频率分类：高频线圈、低频线圈。   按结构特点分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。8、有定义空气隙的短冷期铁氧体-STAR-GAP发展锌的短冷期铁氧体的目的是增加阻抗。转换器已经达到了这点，主要还是为了减少铁氧体阻抗的直流影响。当短冷期铁氧体关闭时，一个定义的空气隙就会产生，这就保证了在任何时候每个操作模式下能达到预期的特性。此外，外部施加电源时，例如电缆，几乎能弯曲排除。在各种测量结果的基础上，频率大于100MHz的阻抗就可以运用。9、 S参数的基本理论在低频下采用测量电压和电流是很有用的，问题在高频是会产生。10、电容的频率特性因构造和电解质材料的不同而不同。对于场的应用，电容器的参数不同，例如击穿额定值、衰减因子、寄生电容、温度漂移、容限等等，这些是它们在某些场合很有利，某些情况下却一点用处也没有。最常见的构造是磁盘。一些评选连接的铁铝箔层被用于增加电容表面面积的有效性，以此增加电容。11、EMC铁氧体等效电路大多数工程师认为铁氧体是电感器件，它有线圈、转换器等等，可以制造出来。理论专家不幸选择了不合适的模型来描述频率的独立参数，这些参数阻碍了进一步了解。新的平行等效电路是能逻辑地、简单地、舒适地进行测量和操作的。某人的测量值高于线圈应用范围的允许工作范围，这种现象已经很明显了。电抗反映了干涉能量，损耗的铁氧体吸收能量。P144-P152主要列出了不同型号的仿真模型参数。12、器件概要P155主要列出了一些铁氧体的类型，阻抗，工作频率范围和应用领域。P156-P159介绍了运用SMD技术的电感的参数。P160-P161介绍了传统电路技术。第三部分：滤波电路         这一章主要讲了滤波的基本原理、低通滤波器、滤波流通性、有地参考的滤波器的弊端、提高有地参考的滤波器的选择方案、对称滤波器/共模滤波器、对称信号传输、共模滤波器的流通性、滤波器在接口方面的应用、滤波电路的布置、元器件的布置、线圈滤波器的维和仿真、使用史密斯图设计的想法、用EMC铁氧体抑制噪声、用开关CADIII对滤波器电路进行仿真。1、滤波的基本原理能量不能消失，它只能有一种形式转换成另一种形式。电噪声能量通过屏蔽、有铰链的、铁氧体或滤波器时不会消失。噪声能量起初不会增加，它增加的那部分会转换成热能。这种转换或吸收在器件或器件群级别中能最好地实现。滤波器能将噪声能量转换成热能。条件是：电流必须流过一个压降。这个书面表达容易，但是在电压降产生的地方，常常会发现有干扰。2、低通滤波器低通滤波器是应用于EMC滤波器电路中最常见的一种，然而，为了增强理解，估计滤波器的有效性，一些详细的观察是有必要的。这些观察要以两种最常见的低通滤波器电路为依据。3、滤波流通性滤波器是频率独立的分压器，由电阻、电感和电容组成。频率独立意味着电特性随频率的变化而变化。最常见的是LC低通滤波器，它的阻抗以频率的增加为依据，电容随着频率的增加而减小。这样的话可以解决大多数EMC的理论问题。接着讲述了有地参考的滤波器的弊端、提高有地参考的滤波器的选择方案、对称滤波器/共模滤波器、对称信号传输、共模滤波器的流通性。4、滤波器在接口方面的应用滤波器可以用不同的方式构造，外围电缆和导体构造能辐射电磁波。理论上，有两种电磁波。5、滤波电路的布置除了一些功率滤波器，滤波器也可贴在电路板上。在频率高于500MHz时，电路布线很大程度上会有助于提高滤波器的有效性。互藕电容在通过两个导体间的寄生电容时会增加。互藕电感随处都可能增加，一个电路的电流产生磁场，这个磁场会影响其他的电路。这样，两个电路互相影响，在互藕电容中，这种影响会随着两个电路的分开而急剧下降。6、线圈滤波器的维和仿真  P195-P199列了一些图表。7、使用史密斯图设计的想法    本章的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识，并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例，比如找出匹配网络元件的数值。当然，史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络，还能帮助设计者优化噪声系数，确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。   史密斯图基本理论原理和特点是这样解释的：史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。正确的使用它，可以在不作任何计算的前提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗，唯一需要作的就是沿着圆周线读取并跟踪数据。   史密斯圆图是通过验证阻抗匹配的负载产生的。这里我们不直接考虑阻抗，而是用反射系数L，反射系数可以反映负载的特性(如导纳、增益、跨导)，在处理RF频率的问题时L更加有用。   复杂反映因子由正规化阻抗计算得来。在这种理想情况下，阻抗Z与阻抗Z0完全相同，没有放射发生。阻抗可由二维半个飞机模型表示，真正的元件在X轴，假想的元件在Y轴。只考虑有正向阻抗的半球飞机，因为有导通的电路时负极才增加。8、用EMC铁氧体抑制噪声接口信号达到400MHz时趋向于从外围连接线中辐射出去，接口源是电开关信号。9、用开关CADIII对滤波器电路进行仿真以下是软件聚焦：舒适的电路图编辑；整合电压和电流探头；开关控制器件的有效报道；用于分析的整合计算工具；FFT（快速傅里叶变换）功能；拓展帮助功能；自动升级。第四部分：应用          这一章介绍了主要的滤波器、应用与DC的功率滤波器、外部AC/DC接口的滤波器、VHF/UHF宽带放大器、对称声频传输、计算机板、USB接口、PentiumII/III系统饿时钟产生器、多媒体应用中的音响功率放大器、开关控制器、开关放大器的应用、功率电感的7个设计技巧、低输入纹波电流的开关控制器仿真、VGA视频分布器、高清晰度声频处理器在多媒体中的应用、供电电压的宽带滤波器、CAN接口、AS接口、RS232电压转换器的并行接口滤波器设备、350瓦的LF放大器、WLAN模型的结构、868MHz的ISM带宽收发器。1、主要的滤波器实践表明，传统滤波器在频率高于30MHz时有最小的衰减，今天的电子线路在能量中产生噪声谱，特别是高于30MHz时，不管它是不是高时钟开关电源或是别的，主要的电缆在100MHz-400MHz频率范围内辐射干扰，这是由它们的长度和缺少屏蔽造成的。如果标准滤波器在所有频带衰减，那么这只是偶然。由于这个原因，高于30MHz的噪声衰减要求额外滤波器。2、外部AC/DC接口的滤波器在很多情况下，变压器在高于30MHz的高频属性只在少数情况下有，这种从DC到AC或从次级转换为主级的使用在数字设备中常常是不足的，有了一些器件的辅助，高频属性能得到很大的改善。3、对称声频传输电路中对称部分（传输器和接收器）的布线，应该与高频相符且有对称路线，这意味着必须有双层板，最好是4层板，线要尽可能短，对称信号路径应该毗邻且长度相同。如果由于电缆屏蔽的电势差产生相等的电流，那么电缆屏蔽就会脱离电容器。4、计算机板小型计算机的问题常常发生在反功能单元，例如音频，视频和数字技术，这些都必须在单独的器件组中整合。5、USB接口个人计算机和外围设备已经有一段时间和USB接口配置了，USB接口是对称的，有最大数据流12Mbit/s。USB控制器通常在石音晶体外工作。6、PentiumII/III系统饿时钟产生器时钟产生器最先进的一代是讲完整时钟信号产生器整合到它的系统中。这包括振荡器，PLLs,有驱动放大器的控制逻辑和分频器。正如高整合那样实际，它产生了高噪声电势差，这种电势差在设计每个电路时代表了一种特殊的EMC机会。P250的时钟综合器图分析如下：这个时钟综合器产生了25-30个时钟信号，由类型的不同，通常在66MHz到133MHz之间，有些是33MHz到48MHz之间。这种流通性的问题在于，由于大量时钟信号被分布到整个电路板的大多数数字芯片上，线路就变得非常长（典型的是20cm-30cm）。由于时钟信号必须快速准确的到达在许多芯片上，短线路在弯曲处就会伸长以确保信号转换时间相对于其它线路而言相近。如果在如此高的时钟频率时，线路的末端产生了合理的方波信号长的线路要求有很高级别的短信号上升时间。小芯片必须为如此多的时钟线提供能量，所以时钟综合器需要特殊的电路设计。这样的时钟信号上升时间在0.3ns到1ns之间，导致和声学进入GHz范围。不仅时钟线要自然阻抗和过度时间之间准确匹配，而且还必须有标准成型的供电电源系统使在整个系统上的时钟产生器的影响达到最小。P252面的图二显示了ICS9250时钟综合器的电路图。ICS9250的电源通过了三个SMD铁氧体（L1,L2,L4),由于有时钟综合器要求的高达350mA电流，为了使铁氧体在通过电流负载时不损耗阻抗，我们要特别注意载有SMD铁氧体的高电流情况。一种合适的类型有1206SMD铁氧体，它的阻抗为100欧姆，频率1GHz。0805型号也适用，然而在50MHz和500MHz之间时阻抗急剧减小。如果在此频带内电源产生太多噪声，那么阻值为2.2欧姆，4.7欧姆等等时就能和L1串联，结果就减小了时钟信号的相位噪声。P252页图三描绘了74279202和74279218型号的SMD铁氧体的阻抗。下面分析一下：C1,C3,C5是钽电容，每个钽电容并行连接，达100nF/X7R.C2x,C4x,C6x为100nF/X7R或是100nF/NPO。那种陶瓷类型更好确实是一个问题。X7R相对于NPO有较高的ESR(等效串联电阻)，但是由于品质因子较小，使得震荡特性减弱了。100nFNPOs也很难获得，有时一个10nFNPO必须和和一个100nFX7R并联。每个电源连接处必须与块电容分离。时钟线路R1/C7,R2x/C8x等等提供了线路匹配。过渡时间补偿电容没有在此电路中表示出来，但是在线路末端常常放在负载上。RC网络有计算时钟频率、线路阻抗、线路终端电阻的功能，阻值在10欧姆与47欧姆之间，电容C在4.7pF和22pF之间。要选择尽可能高的阻抗和尽可能小的电容，有如下原因：A）每个时钟线路的电流很小，而且地线层不会无缘无故地被电容“污染”；B）电阻限制了高电容负荷的电流，同时减弱了地线噪声。P253为时钟综合器的布线，以下为分析过程：正确的布线决定了发射特性，例如，综合器的噪声。该图的布线为了清楚起见简化了，电源和地线是完整的，只是忽略了时钟线的线路、驱动连接和石英晶体流通性。所有的电源和地线的导体路径在物理应用时必须尽可能短尽可能宽，以此来保持低电感。3V3和2V5到L1、L2和L3的总线至少要2mm宽。如果电容芯片大小允许的话，100nF块电容必须布置在电源引脚和地线引脚之间。必须设计这种布线，这样才能使电流首先经过电容，然后到达IC引脚。7、多媒体应用中的音响功率放大器P254页图一为应用与多媒体中的2X6W的音频放大器。下面分析一下：菲利普公司的TDA1517芯片包括2种这样的放大器，每个的输出电阻为6欧姆与10欧姆之间。整合放大器大部分运用于PCs和扩音器等多媒体设备中。由于高速数字电子和敏感音频电子必须与PC想适应，在多媒体应用中就要特别注意放大器的流通性。此外，器件外部电缆连接设备常常不足以被屏蔽或完全不被屏蔽，以致于不仅要考虑内部器件，还要考虑外部器件的免疫缺陷和消除干扰现象。由于应用的不同，对于EMC铁氧体而言，不同的电感和铁氧体是必要的。下面介绍PC应用：在PC中的音频放大器被来自高整合开关转换器和有大量导体的密集电路板产生的高频电磁场环绕。在铁层就包括许多电子器件，该铁层不是外部设备。所以通过连接电缆时不存在外部高频恢复。选择了器件L1-L5，这样可以做到：A）产生高频解耦合，特别是在100MHz至1000MHz范围内；B）确保了电流载荷；C）使SMD的自动插入成为可能。下面介绍诸如扩音器等在外部器件中的应用。在多媒体领域，灵敏的扩音器有一个底板。同样地，像电源中的电缆、输入和输出线都连接到扩音器上。在输入线内部有高频辐射，因为即使用了屏蔽电缆，也仅仅是PC末端被连接到地上，毕竟扩音器没有电传导底板，假设忽略了可以通过放大器和电缆辐射的PC接口的高频干扰。电源像这样连接，以致放大器的流通性不会被快速的暂态信号或RF反过来影响，特别是在频率高达30MHz时。由于商业上的插入转换器常常不能充分完成"EMC任务"，有储存阻塞的74454122滤波器有效的解耦合了电压和电压的不连续性。在扩音器的末端如果确保连接头短的话就有大量的高频解耦合。8、开关控制器开关控制器创造一个或更多来自已知直流电压的操作电压，考虑的这种应用和一下几种开关转换器有关，它们的输出电压是：A)高于输入电压->增强转换器；B)低于输入电压->减弱转换器。通过使用整合电流，电路设计变得更加简单，Storagechoke由于高的开关转换器的缘故保持小体积，与线性控制转换器相比较也节省了重量和成本。开关转换器的有效性比传统线性转换器更高效，这就导致了用电池操作的高操作时间。开关转换器的缺点对输入输出电压而言有相对较宽的噪声谱。9、开关放大器的应用由于开关放大器的高效性，开关控制器变得越来越重要，这是对于输出电压低于1V、负载电流多达60A、开关频率多达2MHz的控制器而言的。与此同时，用户要求有最小的包装体积。    功率电感的7个设计技巧：（1）纹波电流因子在0.2到0.4之间，Iout是电路的操作电流，f是IC控制器的开关频率。以计算值为依据可以选择标准值。    例如：由结果可得37.36mH-你可选择标准值为33mH、39mH或是47mH来测试。（2）电感值：     A)较高的电感-较小的纹波电流；     B）较低的电感-较大的纹波电流。（3）一旦计算出了电感L要求的值和线圈电流，您就可以选择最小DC阻抗的powerchoke。（4）同样包装体积的DC阻抗        ->高电感-高DC阻抗；        ->低电感-低DC阻抗；        ->屏蔽的同电感-低DC阻抗。（5）如果可以的话用磁体屏蔽powerchoke，不要在任何器件下都布置路径，也不要直接在器件上任何电路板上布置，因为这会在通过残隙时产生耦合。（6）被磁场屏蔽的同包装类型优势：        AL值越高，同电感的DC阻抗越低=更低的电线损失。（7）有四点：       A)选择关闭频率在1/10的开关转换器；       B)选择输出电容；       C)计算电感值；       D)选择仿真工具。低输入纹波电流的开关控制器仿真。10、VGA（VariableGainAmplifier可变视频放大器）视频分布器    数据处理设备中的VGA视频信号，如个人电脑有750mVeff的信号级别，对于800X600像素的图像带宽大约70MHz。信号上升时间大约2.8ns，有高达120MHz的发送频率。11、高清晰度声频处理器在多媒体中的应用数字信号与音频信号不兼容，高频数字信号通常会与音频信号路径耦合。随着高整合处理器的发展，电路的复杂度大大降低了。处理器其他的外部元件和布线需要优化设置以达到削弱干扰。12、供电电压的宽带滤波器大多数电子器件和开关转换器匹配，开关转换器对低功耗损失有低容量，而且比现象控制电源更便宜。开关转换器的直流电压有高纹波和高噪声电压，这些对敏感音频和视频电路造成了干扰。此外，由于它们紧凑而且“省成本”，就有了干扰的效果。13、RS232电压转换器的并行接口滤波器设备    PC外部接口通常很好地被滤波以避免通过连接电缆时的干扰，同时确保PC对干扰的免疫。前提是：要使用合适的屏蔽的外部连接电缆。如果使用了屏蔽的电缆，就意味着电缆线会受不明显的噪声信号的干扰。如果外部器件通过电流连到PC上，噪声会抵达器件，使器件内收音机信号削弱。相反，外部器件的噪声会耦合到PC中，这样就产生了PC的功能错误。14、350瓦的LF放大器P362页为LinearTechnology公司的LT1166电路LF放大器。15、WLAN模型的结构用无线电技术进行数据传输会产生新的挑战。由于LAN局域网的缘故，数字信号不再在基带中被传输。无线局域网LAN，也称作WLAN，在ISM频率范围内自由工作。IEEE802.11标准委员会制订了WLAN标准，定义了两个频带，2.4GHz和5.8GHz。通过DSSS技术，这就加速了无线电数据的传输。如今快速的发展带来了更高的数据率。16、868MHz的ISM带宽收发器    无论是在国内通过远程控制开放车库门，还是用表的读电流、水和气体，如今对无线数据传输系统的要求越来越高。第五部分：附录         这里主要列出了技术性的词汇和关键词索引。  主要介绍了如下技术词汇：Coating-涂层Coreconstant-铁芯常数Corelosses-铁芯损失Counterphasenoiseparameters-反向噪声参数Curietemperature-居里温度Currentrating-电流额定值DCresistance-直流电阻Derating-减额法Eddycurrentlosses-涡旋电流损失Effectivepermeability-有效渗透性EMC-电磁兼容Equivalentcircuit-等效电路Ferrite-铁氧体Hysteresiscurve-磁滞曲线Initialpermeability-固有渗透性Insertionattenuation-插入衰减Operatingtemperaturerange-工作温度范围Permeability-渗透性PFC（powercorrectionfactor）-电源更正因子Qualityfactor Q-品质因子Saturationcurrent-饱和电流Saturationinduction-饱和电感Self-resonantfrequency(SRF)-自激震荡频率Self-heating-自动加热Skineffect-趋肤效应Temperaturecoefficient-温度系数 应用篇（Application）译文            吴娟   2008年12月10号IV.应用篇1.主要滤波器实际表明，传统主要滤波器在频率高于30MHz时只有最小衰减。当今的电路，不管是高时钟开关电源或是代替电子，特别是频率高于30MHz时会产生高能噪声谱。由于主要电缆的电的长度和确少屏蔽的限制，在100MHz-400MHz的频率范围内这些主要电缆会辐射干扰。如果标准的主要滤波器在所有频率范围内都衰减，那纯属偶然。正因为如此，频率高于30MHz时的噪声衰减就需要额外的滤波（图一）。应选择器件L2和L3，L2和L3能承受必要的延长电流，而且在通过电流负载时不会饱和或损失过多的阻抗。此外，电感线圈必须有必要的电压稳定性。适合于L2和L3的器件有：能达到1GHz高衰减的7427501-74275046型的六孔磁珠。电流载荷<=3A.742760-7427606型金属环，如果低衰减且不超过最大电流1A则可用，否则会产生饱和现象。744710-7447606型杆状电感线圈，对于频率范围低于400MHz且电流多达10A的则取决于型号。对于六孔磁珠和金属环，这种型号提供了合适的最高阻抗。对于杆状铁芯的电感线圈，寄生电容随着电感现象而增长。在高于电感线圈（choke）的自激震荡频率时，它的阻抗衰减会下降。在选择电感线圈时也要观察最大电流载荷。对于电容CY3和CY4，要选择陶瓷低电感但是电压温度的类型，电容值应该在220nF至1nF之间。应把滤波器直接放在主要开口的底板上，应该以最短的连接线将电容连到信号线路中，用陶瓷电容可以很好的达到这点，但是用SMD电容则更好（图二）。如果使用合适的紧凑的滤波器，那么主要滤波器的构造就会出问题，由于在主要的一边不能添加滤波器，熔丝块和滤波元件都被浓缩到一个模具上。这时就不得不在原来主要滤波器后面放滤波器。由于联合滤波器（通常10-15cm或更长）连接的保护线长度过长，就需要有额外的保护线电感线圈。在此也要添加VDE必备的电压稳定性，最大直流电阻和电流载荷。（图三）保护线电感线圈L4可以是金属环，在分别组装时也可以是铰链铁氧体（例如74270035或74271112），通过它们，组合滤波器的长的gn/ge保护线就被多次缠绕。如果滤波器没有gn/ge线，可以用杆状铁芯的电感线圈（744710-7447160）代替金属环。然而，在用电感线圈时要考虑有关产品安全测量的安全条规（如EN60950）。2.电源滤波器在DC中的应用图一中的经典滤波器有L1,C1和C28组成，在频率高于50MHz时会减弱来自变压器中增加的噪声，这就通过电源层或连接时的高频噪声的扩张。然而，有效降噪的条件在诸如嘈杂的集成电路（IC）中是正确的，且与无线电频率（RF）型滤波器构造兼容。滤波器布线如图二所示。每个集成电路（IC）单独的Vcc/GND连接都会有一个特殊的电容，且不仅仅是并联或是连到Vcc层，理解这一点是非常重要的。通过电容C2a和C2b的地线（GND）必须和电容而不是集成电路（IC）连接。（图三）由于路径上只形成一个额外的串联电感，电感线圈的导体路径相对而言不严格；它的长度不能长于2cm。以下器件值应用于：C1,C2a，C2b：100nF,X7R(低ESR)L1:         SMD铁氧体  74279241（<100mA）                         74279211(<150mA)                         74279218(<500mA)图一中的滤波器由L2,C3-C8组成，相对于先前通过L2的滤波器有明显的优势。74273001铁氧体桥用作L2。在100MHz，阻抗为264欧姆时，4A的电流能通过电感线圈。在单独桥（L2a/L2b/L2c）之间的低节点耦合很大程度上确保了它们之间分支的解耦合。电容C3-C8的电容值应该在100nF与200nF之间。一个布线例子如图四所示。图一中的滤波器由L3-L5,C9-C13组成，如果在千赫兹级别范围内则会产生大量噪声，这时，这时就常常使用该滤波器（例如，开关，开关转换器，步进电机或相似干扰设备在变压器中的现有滤波器中不能适度地衰减）。频率范围高于10MHz时，L3和L4及电容C9和C10确保了高插入衰减，L5与C11-C13使电流尖峰处变平，并且使噪声衰减到15MHz。以下器件值应用于：L3/L4 = 742792515型SMD铁氧体（由于增加的电流载荷而并行连接）L5    = 无线电干扰抑制/WE-F17447076型储存电感线圈C10   = 100nFC11   = 100nFC12   = 470nFC13   = 100uF最大载荷电流为5A，于此可使用更大的载荷。滤波器布线如图五。L5周围的布线不是特别严格，应该注意另一层的L5到L3/L4的连接，以避免耦合。在L3/L4和C10之间的连接焊料必须尽可能小，两个通过的连接提高了电流载荷。应分布SMD电容以达到分布到地面的低阻抗。图一中有L6和C14-C17的电路应被看做降低高频噪声的补偿方案。图六用于解释这种结构。电容C14-C17应该分布在也包括干扰放射电子的器件群中。整体而言，Vcc6-Vcc9的一条电流线就是地线，它应该被视为供电电压，也就是被底板阻拦了。地面和底板的连接处必须与C14-C17尽可能近。电容C14-C17的标准电容值大约100nF。铁氧体L6的类型取决于噪声信号的频率和幅度。在80MHz与800MHz之间会产生最大衰减。低于此范围时，铁氧体的阻抗就太低；高于此范围时，“桥路”铁氧体的电容耦合程度就太高。可以通过铁氧体时双重布线，以此来增加L6阻抗；必须确保有额外的电缆固定这些线，这样能使铁氧体环和线之间的空气隙最小（图六）。电流载荷依赖于通过铁氧体的线。由于电流回线也通过铁氧体环，会产生电流补偿，可以避免电感线圈的饱和。（以上是P219至P225面的译文，2000-3000字）   接下来的是我另外翻译的部分，谢谢考察！3.电源在许多情况下，买变压器是用作模件构造，被安到各自的底板上。高于30MHz时变压器的高频属性只在少数情况下适用；在数字设备中，由直流（DC）到交流（AC）的传输衰减或是从次级到主级的使用通常不足。有了诸如图一中的一些器件，高频特性可以大大改善。为了得到完美的HF块，在滤波器构造中以下几点必须重视（图二）：在高频时主级和次级必须相互分离。通过空间隔离（>15-10cm）所有的滤波电容必须以低阻抗和底板连接任何接头必须与滤波器足够远，或是不许在高频时使滤波器短路在交流（AC）电路中，VDE0875的相对安全条规必须重视电容不能被旁路，也就是好的布线对高频有限制，这对改善电容的有效性起了作用4.滤波外部AC/DC接口不管是AC还是DC，供电电压常常必须通过设备外部的接口布置，以为外部设备或传感器系统提供电压。这里我们限制电压小于60VDC或小于25VeffAC，原因是在VDE0100部分不需要410，使得设计更简单。在低直流电压，医疗产品法或正规约束下，特定产品的条规当然同样满足。这些作为物理的或是电子原理不作讲述。图一显示了对称和非对称滤波