Перейти к содержанию

Ферритовая бусина

Ферритовая бусина пропускает постоянный ток почти без потерь, а высокочастотные помехи гасит. Её ставят в цепь питания микросхемы или на выход, чтобы помехи не расходились по плате и проводам.

Обновлено Редакция GAW

Ферритовая бусина (ferrite bead) — проводник в ферритовом сердечнике или чип-компонент из феррита. На низких частотах её сопротивление мало, и постоянный ток проходит почти без потерь. На высоких частотах феррит поглощает энергию, и сопротивление бусины растёт — помехи гасятся.

В цепи питания. TI в руководстве SZZA009 описывает так: по дорожкам питания платы должен идти только ток подзарядки блокировочного конденсатора, а высокочастотный ток микросхема должна брать из конденсатора рядом с собой. Бусина в цепи питания не пропускает этот ток из общих дорожек — микросхема живёт за счёт заряда внутри фильтра, и помехи остаются в маленькой петле у неё. Схема из SZZA009:

ГдеЧто ставят
со стороны микросхемыблокировочный конденсатор 0,1 или 0,01 мкФ
в цепи питанияферритовая бусина
с внешней стороныконденсатор 1000 пФ — вместе получается П-фильтр

Бусину ставят только по питанию, землю через неё не ведут. По SZZA009 бусина полезна и на четырёхслойной плате, а наружный конденсатор там иногда оказывается лишним — это проверяют испытаниями на помехи.

На выходах. Бусины ставят и на провода, уходящие с платы. Например, Diodes в даташите усилителя класса D PAM8403 пишет, что большинству применений нужен фильтр из бусин на выходах к динамикам: он снижает помехи примерно от 1 МГц и выше.

Выбор. Сопротивление бусины должно быть большим на частотах помех и малым на низких частотах. Важны и допустимый ток, и сопротивление постоянному току — на нём падает напряжение питания.

Как разводить бусину вместе с конденсаторами — в статье «Блокировочные конденсаторы и питание».

Частые вопросы

Зачем ставить ферритовую бусину в питание микроконтроллера?

Чтобы высокочастотный ток, который микросхема потребляет на фронтах сигнала, брался из блокировочного конденсатора рядом с ней, а не из общей цепи питания. По руководству TI SZZA009 бусина отсекает высокие частоты, и помехи остаются в маленькой петле у микросхемы, не расходясь по дорожкам питания.

Как подключать бусину с конденсаторами?

По SZZA009: со стороны микросхемы — блокировочный конденсатор 0,1 или 0,01 мкФ, с внешней стороны бусины — конденсатор 1000 пФ. Вместе они образуют П-фильтр. Бусину ставят только в цепь питания, землю через неё не ведут.

Как выбрать ферритовую бусину?

По частотной характеристике сопротивления: оно должно быть большим на частотах помех и малым на низких частотах, где течёт полезный ток. Так формулирует выбор, например, Diodes в даташите усилителя PAM8403, где бусины на выходах подавляют помехи примерно от 1 МГц. Ещё нужно, чтобы бусина выдерживала рабочий ток цепи.

Источники

  1. Texas Instruments. PCB Design Guidelines For Reduced EMI (SZZA009, November 1999) — разд. 2.2.4 — бусина не пропускает высокочастотный ток из цепи питания, микросхема живёт за счёт заряда конденсатора внутри; конденсатор 0,1 или 0,01 мкФ внутри, 1000 пФ снаружи — П-фильтр; бусина только по питанию, не по земле; на четырёхслойной плате тоже полезна
  2. Diodes Incorporated. PAM8403: Filterless 3W Class-D Stereo Audio Amplifier (DS36439 Rev. 2-3, September 2020) — большинству применений нужен фильтр из ферритовой бусины на выходах; он снижает помехи примерно от 1 МГц и выше; бусину выбирают с большим сопротивлением на высоких частотах и малым на низких

Нашли ошибку?

Смотрите также