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共模滤波器的特性

编辑:深圳市千代源电子有限公司时间:2020-04-24

共模滤波器最适合用于差动信号线的杂讯滤波,一般差动信号线均成对分布,信号电流来自于同一个方向,当信号电流进入共模滤波器之后,在滤波器出口变成相互反向的信号电流,这个效应抵消电流杂讯。

一般信号线的回返电流路径从参考面回来,差动信号线成对分布,是所谓的平衡式传输信号线,所以回返电流从另一条差动信号线回来不经过参考面。

共模滤波器的特性

因为差动信号线的回流不经过参考面,是直接从同一对差动信号线的另一条信号线回来,所以把磁珠放在差动信号线上处理杂讯的问题很容易将信号直接衰减而造成差动信号失真。

因为共模滤波器是利用同一对信号线的两线的逆电流将磁场杂讯抵消,而不是直接衰减信号故使用在成对分布的差动信号线,不会对差动信号线的信号造成失真。

使用共模滤波器处理差动信号线的第一时间考量,就是共模滤波器的差动阻抗匹配性。以USB2.0信号传输界面为例,第一时间使用90Ω的共模滤波器来处理该界面所引发的EMI问题。

当90Ω的共模滤波器对产品EMI杂讯的处理结果不尽理想的时候,可以使用更大阻抗值的共模滤波器如120Ω、180Ω等甚或更大的阻抗值来处理EMI杂讯的问题。但是要注意的重点是如果使用过大阻值的共模滤波器来处理EMI杂讯的问题,而造成差动信号阻抗匹配差异太大的时候会导致信号完整性(俗称眼图)失真如下图,这样就没有意义。一般的阻抗匹配使用经验不要大于1:2.5倍。

基本上使用磁珠或共模滤波器都可以有效处理EMI的杂讯问题,但是对信号完整性的影响却大不相同。

使用示波器直接观察使用共模滤波器与磁珠对信号波形的失真影响程度,可以很容易看出不同的影响程度,

因为差动信号线是平衡式的传输,所谓的平衡就是两线的信号电流与回返电流的振幅与相位的完全一致所形成的理想性信号平衡模式。

当两线上的信号相位产生差异的时候,就会形成信号不平衡传输而产生杂讯。

当差动信号线失去平衡之后所产生的杂讯会反馈回两端的回路,再从回路中的地系统反射出来,因为PCB上的回路几乎是共地系统,所以从地系统反射出来的杂讯是属于共模杂讯。