剛纔偶然看了本刊的兩篇有關磁珠的專家博文，這兩篇博文都是講磁珠的。其中一篇是講磁珠與電感的區別，另一篇講磁珠其實就是一電阻特性，其實這樣的說法都是不準確的。磁珠（Ferrite bead）的等效電路是一個DCR電阻串聯一個電感並聯一個電容和一個電阻。DCR是一個恆定值，但後面三個元件都是頻率的函數，也就是說它們的感抗，容抗和阻抗會隨着頻率的變化而變化，當然它們阻值，感值和容值都非常小。
從等效電路中可以看到，當頻率低於fL（LC諧振頻率）時，磁珠呈現電感特性；當頻率等於fL時，磁珠是一個純電阻，此時磁珠的阻抗（impedance）最大；當頻率高於諧振頻率點fL時，磁珠則呈現電容特性。EMI選用磁珠的原則就是磁珠的阻抗在EMI噪聲頻率處最大。比如如果EMI噪聲的最大值在200MHz,那你選擇的時候就要看磁珠的特性曲線，其阻抗的最大值應該在200MHz左右。下圖是一個磁珠的實際的特性曲線圖。大家可以看到這個磁珠的峯值點出現在1GHz左右。在峯點時，阻抗（Z）曲線的值與電阻（R）的相等。也就是說這個磁珠在1GHz時，是個純電阻，而且阻抗值最大。
EMC磁珠到底是什麼特性？（2）
前面簡單介紹了EMI磁珠的基本特性曲線。從磁珠的阻抗曲線來看，其實它的特性就是可以用來做高頻信號濾波器。需要注意的是，通常大家看到的廠家提供的磁珠阻抗曲線，都是在無偏置電流情況下測試得到的曲線。但大部分磁珠通常被放在電源線上用來濾除電源的EMI噪聲。而在有偏置電流的情況下，磁珠的特性會發生一些變化。下面是某個0805尺寸 額定電流500mA的磁珠在不同的偏置電流下的阻抗曲線。大家可以看到，隨着電流的增加，磁珠的峯值阻抗會變小，同時阻抗峯值點的頻率也會變高。
在進一步闡述磁珠的特性之前，讓我們先來看一下磁珠的主要特性指標的定義：Z (阻抗，impedance ohm) :磁珠等下電路中所有元件的阻抗之和,它是頻率的函數。通常大家都用磁珠在100MHz時的阻抗值作爲磁珠阻抗值。DCR (ohm): 磁珠導體的的直流電阻。額定電流：當磁珠安裝於印刷線路板並加入恆定電流，自身溫升由室溫上升40C時的電流值。那麼EMI磁珠有成千上萬種，阻抗曲線也各不相同，我們應該如根據我們的實際應用選擇合適的磁珠呢？
EMC磁珠到底是什麼特性？（3）
讓我們首先來看一下阻抗值同爲600ohm@100MHz但尺寸大小不同的磁珠在不同偏置電流電流和工作頻率下的特性。
EMC磁珠到底是什麼特性？（4）
讓我們再來看一下下面兩個不同曲線特徵的磁珠A和磁珠B應用於信號線時的情況。
磁珠A和磁珠B的阻抗峯值都在100MHz和200MHz之間，但磁珠A阻抗頻率曲線比較平坦，磁珠B則比較陡峭。
我們將兩個磁珠分別放在如下的20MHz的信號線上，看看對信號輸出會產生什麼樣的影響。
波形測試點
下面是用示波器分別量測磁珠輸出端的波形圖
從輸出波形來看，磁珠B的輸出波形失真要明顯小於磁珠A。
原因是磁珠B的阻抗頻率波形比較陡峭，其阻抗在200MHz時較高，只對200MHz附近的信號的衰減較大，但對頻譜很寬的方波波形影響較小。而磁珠A的阻抗頻率特性比較平坦，其對信號的衰減頻譜也比較寬，因此對方波的波形影響也較大。
下面是上述三種情況對應的EMI測試結果。結果是磁珠A和磁珠B都會對EMI噪聲產生很大的衰減。磁珠A在整個EMI頻譜範圍內的衰減要稍好於磁珠B。
因此，在具體選用磁珠時，阻抗頻率特性平坦型的磁珠A比較適合應用於電源線，而頻率特性比較陡峭的磁珠B則較適合應用於信號線。磁珠B在應用於信號線時，可以在儘量保持信號完整性的情況下，儘可能只對EMI頻率附近的噪聲產生最大的衰減。
EMC磁珠到底是什麼特性？（5）
EMC磁珠應用於電子線路中抑制EMI,主要有兩種應用： 1.最常見用於電源線。2.用於信號線像音頻，視頻線等。那應該如何根據實際應用從千萬種不同特性的EMC磁珠中選擇合適的磁珠用於自己的系統設計呢？
向前面所述，如果要選用磁珠用於電源線，應該做如何選擇呢？
首 先，要知道開關電源的工作頻率。通常大多數開關電源工作於幾百KHz，少數的可以工作到幾MHz. 這個頻率基本上是在傳導輻射的頻率範圍。對於起始於30MHz輻射頻率來講，屬於低頻的範圍。一般來講，電源產生的輻射EMI噪聲，通常在小於 100MHz-300MHz範圍. 因此，選擇磁珠用選用峯值頻率小於300MHz低頻型的磁珠。
其次，就是要知道電源的工作電流。對於哪些放置於開關或非直流信號的磁珠，通常要講交流信號轉換有效值，以此來選擇磁珠的額定電流。
對於用於電源線磁珠尺寸，像我們前面講到的，在滿足排版空間設計要求情況下，要儘量選用大尺寸的磁珠。
用於電源線的磁珠，DCR是十分關鍵的參數，特別是對於電池供電的便攜式設備，像手機，平板電腦等。應儘量選用DCR小的磁珠用於電源線，以提高電源效率。
當然，從抑制EMI的角度來講，磁珠的峯值阻抗越高越好。但通常，磁珠的阻抗與DCR成反比關係。需喲根據實際的應用情況，在DCR和阻抗間做一折中選擇。
最後，就像前面所講的，磁珠的阻抗曲線要儘量平坦，以最大限度的濾除電源的高次諧波噪聲。
EMC磁珠到底是什麼特性？（6）
假如磁珠用於信號線，那應該如何選擇磁珠的種類呢？首先，我們應該知道磁珠要用於何種信號線，比如是音頻，視頻還是其他。這也就是說應該知道信號的工作頻率。原則上，磁珠的阻抗峯值頻率應至少高於信號的有效帶寬，否則會影響影響信號完整性，從而影響系統的正常工作。即使對於像音頻之類的低頻信號，因爲音頻信號通常是由音頻解碼器解碼而來，其EMI噪聲通常是音頻解碼器的幾十MHz的時鐘頻率諧波。
因此，即使是低頻的音頻信號，其EMI噪聲通常也會是高達幾十甚至幾百MHz的高頻噪聲。其次，要知道信號電流。對於大多數信號而言，像視頻，RS232等，僅僅是信號而已，並沒有太大的電流輸出，因此通常不需要考慮磁珠的額定電流。但對於音頻信號，通常是有功率輸出的，此時磁珠的選擇就要考慮輸出電流。此時要將音頻信號折算成有效值來選取適當額定電流的磁珠。
峯值阻抗應選擇在可能出現EMI問題的頻率點附近。用於高速信號的磁珠要注意阻抗匹配，比如用於視頻信號線的磁珠阻抗在100MHz左右要在50歐姆左右。用於信號線的磁珠，通常不需要考慮磁珠DCR，磁珠的尺寸要越小越好。最後就是磁珠的阻抗曲線要儘量陡峭，以免影響信號完整性。小磁珠，大學問！但願這幾篇拙文能夠給廣大讀者有些幫助。