高速电路设计中电感有何作用?

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电感的作用

1、通直流、阻交流

大家都知道,电容的作用是通交流、阻直流。那么,是否存在通直流、阻交流的场合呢。以电源为例,DC/DC直流电源是通过不断的开合、和MOSFET管以形成所需的电源电压。开、合的过程含有大量的交流分量,而这些交流分量是直流电源所不需要的。根据公式Z=jwL,频率越高,电感阻抗越大,反之电感越小,电感阻抗越小。所以,电感天生就具有通直流、阻交流的能力,既电感的作用之一是:通直流、阻交流。

2、阻碍电流的变化,保持器件工作电流的稳定

电感是用外表绝缘的导线绕制而成的、电磁敏感的线圈。当线圈中通有电流时,线圈感应出电动势,以出现和电流方向相反的感应电流。阻碍这种电流的变化。因此,电感的作用之二是:阻碍电流的变化,保持器件工作电流的稳定。

3、滤波

电平状态高速变换的信号,往往寄生大量的高频谐波,这些谐波是影响电路工作的噪=声。在电路设计中,需要构建低通滤波器滤除这些高频噪声。根据电路原理,低通滤波器往往急于电感和电容构建。因此,电感的作用之三:滤波。

高速电路设计常用电感及其应用要点

根据电感的应用场合,可将电感分为高频信号用电感、一般信号用电感和电源用电感。从器件资料上,需要得到以下关键信息(主要介绍高频信号用电感):

1、电感值

2、直流电阻

3、自谐振频率

4、额定电流

以下就不同类型电感进行具体分析。文中取自电感器件厂家的相关资料。

高频信号用电感:

高频信号用电感主要用在射频信号上。

(1)主要参数

① 电感值范围:0.6~390nH

② 直流电阻:有多种直流电阻可以选择。一般而言,电感值越大,其对应的直流电阻也越大。

③ 自谐振频率:可以高达12GHz。电感值越大,其对应自谐振频率往往越小。

④ 额定电流:几十毫安到几百毫安。电感值越大,其对应额定电流往往越小。

(2)应用特点

工作频率小于谐振频率时,电感值基本保持稳定;但一旦工作频率超过谐振频率后吗,电感值将会会迅速的增大,不过,若频率继续增大并达到一定程度后,电感值又会迅速的减少。在应用中,应选择谐振频率点高于工作频率的电感。对于高频信号用电感而言,谐振率点一般在1GHz以上,因此该类电感可支持很高的工作频率。

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