静噪教程系列之噪声问题复杂化的因素(一)
用一个阻尼电阻器时,谐振器的Q可如下推导出来 [参考文献 1]:
例如,我们可以把图3-2-4的测试中使用的部件常量代入公式中。如果电阻器R的信号源输出阻抗为50Ω,可以得出Q = 6.3,表示谐振很强烈。如果电阻器R升高,Q会变小,从而减弱谐振。因此,可以发现,增加一个超过50Ω的电阻器可以减弱谐振。
通常而言,为了抑制谐振,会慎重选择电阻器,使Q设定为1或以下。
(2) 串联谐振电路的非振荡条件
为消除来自脉冲波形(如数字信号)的正脉冲信号、负脉冲信号或振铃,使用满足以下公式的电阻器来实现LCR串联谐振电路的无振荡条件。
公式(2)使Q为0.5或以下。
(3) 并联谐振电路的阻尼
相反,当如图3-2-10(b)所示在并联谐振中并联使用一个阻尼电阻器时,谐振器的Q可如下推导出来:
在这种情况下,电阻越小,谐振越弱。
图11 电阻器阻尼作用的示例
1.6 数字信号的阻尼
(1) 阻尼电阻器和阻抗匹配电阻器
在利用阻尼电阻器防止如图9所示数字电路线路导致的谐振时,通常如图12所示将其与线路串联使用。在此期间,电阻越大,谐振抑制效果越好。但是,如果阻尼过大,会产生副作用,如信号衰减和脉冲波形缓慢上升。因此,应根据噪声抑制与电路运作之间的平衡选择合适的电阻器。如果线路可以视作传输线,可利用下一章节中讲述的阻抗匹配方法,以更为简便的方式完成这个操作。
(2) 铁氧体磁珠的阻尼作用
如章节图6和图7中的示例,铁氧体磁珠通常用于EMC对策中的阻尼。此时,应选择这个元件,使铁氧体磁珠的电阻(R)成分在谐振频率处满足公式(2)。由于铁氧体磁珠的阻抗具有频率特征,谐振可以得到抑制,同时还会最小化对信号波形的影响。此外,相比电阻器而言,铁氧体磁珠可吸收更大的直流电流。
图12 数字信号阻尼
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