Para insinyur elektronik seringkali menghadapi dilema yang membingungkan: sirkuit filter yang dirancang dengan cermat yang dimaksudkan untuk menghilangkan kebisingan kadang-kadang akhirnya memperkuat gangguan.Pelakunya seringkali berupa manik ferit yang tampaknya tidak pentingSebagai komponen penghapusan interferensi elektromagnetik (EMI) yang umum, manik-manik ferit memainkan peran penting dalam desain sirkuit.pemahaman yang tidak cukup tentang karakteristik mereka atau aplikasi yang tidak tepat dapat menyebabkan hasil yang kontraproduktif.

Manik-manik ferrit bukanlah induktor yang ideal. Perilaku mereka dapat disimulasikan menggunakan model rangkaian paralel seri RLC yang disederhanakan yang berisi komponen kunci berikut:

• RDC:Resistensi DC, mewakili kerugian DC manik
• LBEAD:Nilai induktansi, faktor utama dalam penekanan kebisingan frekuensi tinggi
• CPAR:Kapasitas parasit yang mempengaruhi kinerja pada frekuensi tinggi
• RAC:Rintangan AC yang mewakili kerugian bahan inti

Manik-manik ferrit menunjukkan karakteristik impedansi yang bergantung pada frekuensi yang biasanya dijelaskan oleh kurva ZRX, yang memetakan impedansi (Z), resistensi (R), dan reaktansi (X) terhadap frekuensi.Tanggapan dapat dibagi menjadi tiga wilayah:

• Daerah induktif:Pada frekuensi rendah, manik bertindak terutama sebagai induktor
• Daerah resistif:Pada frekuensi rentang menengah, resistensi mendominasi, secara efektif mengubah kebisingan menjadi panas
• Wilayah kapasitas:Pada frekuensi tinggi, kapasitas parasit menjadi signifikan

Analisis kurva ZRX dari manik ferit multilayer ini mengungkapkan parameter kunci:

• Induktansi (LBEAD): ≈1,208 μH pada 30,7 MHz
• Kapasitas parasit (CPAR): ≈1.678 pF pada 803 MHz
• Resistensi DC (RDC): 300 mΩ
• Resistensi AC (RAC): ≈1,082 kΩ

Dalam aplikasi penyaringan daya, manik-manik ferit sering membawa arus bias DC yang substansial, yang secara signifikan mempengaruhi karakteristik induktansi dan impedansi mereka:

• Induktansi dapat menurun hingga 90% pada 50% dari arus nominal
• Untuk penyaringan yang efektif, arus operasi tidak boleh melebihi 20% dari nilai nominal
• Kurva impedansi menunjukkan pengurangan yang jelas dengan peningkatan bias DC

Ketika digunakan dengan kondensator dekopulasi, manik-manik ferrit dapat menciptakan puncak resonansi yang memperkuat alih-alih menekan kebisingan.Hal ini terjadi ketika frekuensi resonansi LC dari filter manik-manik kondensator jatuh di bawah frekuensi crossover manik, menciptakan sistem yang kurang tenang.

Filter manik ferit yang tidak dipadamkan dapat menghasilkan puncak 10-15 dB, terutama bermasalah ketika bertepatan dengan frekuensi regulator switch.puncak ini dapat menghasilkan kebisingan tambahan menyebabkan crosstalk di komponen sensitif.

Tiga metode peredam yang efektif:

• Metode A:Tambahkan resistensi seri di jalur kapasitor pemisah
• Metode B:Paralel manik dengan resistor kecil
• Metode C:Tambahkan kapasitor besar (CDAMP) dan seri damping resistor (RDAMP) - biasanya solusi yang optimal

Metode C memberikan solusi yang paling elegan dengan menggunakan kapasitor keramik dalam seri dengan resistor, menghindari disipasi daya yang berlebihan sambil secara efektif menekan resonansi.Pendekatan ini mengurangi gain 10 dB menjadi attenuasi 5 dB dalam kasus uji.

Penggunaan manik-manik ferit yang tepat membutuhkan pertimbangan yang cermat tentang karakteristik mereka dalam kondisi operasi yang sebenarnya.Perancang harus memperhitungkan efek bias DC dan masalah resonansi potensial ketika menggabungkan manik-manik dengan kapasitor pemutus koplingMetode peredam yang disajikan menawarkan solusi praktis untuk menghindari amplifikasi kebisingan yang tidak disengaja.membuat manik-manik ferit solusi yang efektif dan ekonomis untuk pengurangan kebisingan frekuensi tinggi ketika digunakan dengan benar.