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信号线用贴片共模电感-特性和选择方法[颐特电子]

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2020-05-06 08:45【

  信号线用贴片共模电感中,根据特性和尺寸需求,可选择不同产品。下面来介绍下,如何从特性角度选择合适的共模扼流线圈。

信号线用贴片共模电感

  1.差动传输和共模额扼流线圈的使用方法

  讲解共模扼流线圈的特性之前,来首先介绍共模信号和差模信号的概念。

  虽然这些概念在「噪声对策的基础 【第6讲】 片状共模扼流线圈」中已讲解过,本次将以对使用2根信号线进行数据传输的差动传输为例,再次讲解一下。

  正如「为何高速传输是差分传输?」中介绍的一样。差动传输是用于高速数据传输的一种方式。例如智能手机的摄像头和显示屏等所用的MIPI?、电脑的HDMI?和DisplayPort、USB等,都是差动传输方式。

  差动传输的2根线中,彼此的相位(表示电压波形和电流波形的偏差)是逆向信号进行传输的。

  将这个信号称为差模信号,通过差模信号进行数据传输。(差模有时候也称为普通模式),相对于差模信号,还有一种称为共模信号的信号,在2根线中同相进行信号传输。

  对于信号线用贴片共模电感来说,共模信号是不需要的信号,也就是噪声,由此称其为共模噪声。

  差模信号中混杂着共模噪声。收到差分信号时,差模信号互相加强,共模噪声互相取消。像这样的差动传输方式不易受到共模噪声的影响。

  在远处观察差动传输的放射信号,信号是相互重叠的。此时,差模信号互相抵消,共模噪声互相加强。也就是说,在远处易受共模噪声影响。

  在类似噪声问题发生时,将共模扼流线圈串入差动传输线,能够有效去除共模噪声。

  共模扼流线圈特性的见解

  事实上由于共模扼流线圈,差模噪声多少会降低。此外,差模信号和共模信号由于频率不同,发生的缩减量也有所不同。用差模插入损耗Sdd21的频率特性和共模插入信号Scc21来表示这样的共模扼流线圈的特性。(Sdd21和Scc21是混合模式4端口S参数的一部分)

  共模插入损耗Scc21的频率特性。插入损耗越深表示损耗越大。差模信号频率越高损耗越大。共模插入损耗Scc21是具有峰值的曲线,频率不同,共模噪声的除去效果也有所不同。

  信号线用贴片共模电感的信号频率由于各接口方式不同而不同,据此共模扼流线圈也会随之发生变化。

  可根据传输信号波形判断共模扼流线圈是否适用。一般来说共模扼流线圈的截止频率以差动传输规格信号频率的3倍使用。所谓的截止频率是差模插入损耗变成3dB时的频率。

  但是,即使在3倍以下,也以信号波形上不发生问题为多,这至多是一个参考。(因为在各接口上规定了穿孔图等信号质量的标准,所以最终是对照这个标准,判断合适与否)

  一方面,问题噪声和它的频率根据终端不同而不同,据此合适的共模插入损耗的频率特性也随之发生改变。

  例如,发生超过辐射规章标准规定的限定值噪声时,在那个噪声的频带内选择共模插入损耗大的更有效。

  此外,差动传输反射的共模噪声有时会对自身的LTE和Wi-Fi等无线通信功能造成不良影响。可以认为因与无线通信发生同样频率的共模噪声,天线接收了这个噪声才造成的。将其称为抑制接收灵敏度。此时,通过插入共模扼流线圈,可抑制共模噪声的放射,改善接收灵敏度。

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