数字功放电感如何选择

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在高频电路中如何选用RF电感

在高频电路中如何选用RF电感

如何选用RF电感在手机、RFID、测试设备、GPS、雷达、Wi-Fi以及卫星无线电等应用的高频模拟电路和信号处理中,电感是最重要的元件之一。

通常,它可以承担的几项主要功能包括电路调谐、阻抗匹配、高通和低通滤波器,还可以用作RF扼流圈。

选择在设计中使用RF电感的电子工程师有多种选择。

为了简化这种选择,本文将讨论电感元件的各种类型及其常见用法。

RF电感的用途大部分电子器件都含有RF电感。

“为了跟踪动物,在我们家养动物的皮肤中植入的玻璃管内部都含有一个电感”,普莱默公司的一位研发工程师Maria del Mar Villarrubia说,“每次启动汽车的时候两个电感之间都会产生无线通信,一个在汽车内部,另一个在钥匙内部。

”不过,正如这种元件的无所不在一样,RF电感也有着非常具体的用途。

在谐振电路中,这些元件通常与电容结合使用,以便选择特定的频率(如振荡电路、压控振荡器等)。

RF电感也可以用于阻抗匹配应用,以便实现数据传输线的阻抗平衡。

这是为了确保IC间高效的数据传输所必需的。

作为RF扼流圈使用时,电感串联在电路中,起到RF滤波器的作用。

简单来说,RF 扼流圈是个低通滤波器,它会给较高的频率造成衰减,而较低的频率则畅通无阻。

Q值是什么在讨论电感性能时,Q值是最重要的衡量指标。

Q值是一种衡量电感性能的指标,它是一个无量纲的参数,用于比较振荡频率和能量损耗速率。

Murata公司的高级产品经理Deryl J. Kimbro说:“Q值越高,电感的性能就越接近于理想的无损电感。

也就是说,它在谐振电路中的选择性更好。

”高Q值的另一个好处是损耗低,也就是说电感消耗的能量少。

低Q值会造成带宽较宽,而且在振荡频率处及其附近的谐振幅度较低。

电感值除了Q因子以外,电感的真正的量度当然是它的电感值。

对于音频和电源应用而言,电感取值通常是数亨利,而高频率应用通常需要小得多的电感,通常在毫亨或微亨范围内。

电感值取决于几个因素,其中包括结构、铁芯尺寸、铁芯材料以及实际的线圈匝数。

数字功放即PWM调制的D类功放,与模拟功放的主要

数字功放即PWM调制的D类功放,与模拟功放的主要

数字功放及其在测量时的注意事项江苏省电子信息产品质量监督检验研究院史锡亭数字功放即脉冲调制的D类功放,与模拟功放的主要差别在于前者功放管处于开关工作状态。

在数字功放出现以前,音频功率放大器最常用的为AB类功放,AB类功放保留了B类功放效率高的优点,同时由于使用小偏置电流而能实现较小的交越失真,在重放正弦波时理想效率高于70%。

因为实际重放的声信号有很大的动态范围,如AM收音、磁带能达到50dB,FM收音、CD远超过此值,从而导致模拟音频功放实际效率很低,功放级需要较大的散热片,限制了其在对散热及效率较高要求场合的使用。

下图为AB类功放在重放正弦波时的最大效率,其中输出0dB为开始削波时就像串在电源与输出间的一只可变电阻,控制输出,但同时自身也在消耗电能。

数字功放的功放管工作在开关状态,当其饱和导通时两端压降很小,当然功耗也小;而截止时,漏电流极小,几乎不消耗功率。

所以数字功放电源的利用率就特别高。

下图为A类、B 类和D类放大器输出级的功率效率比较。

其中:POWER EFFICIENCY功率效率;NORMALIZED LOAD POWER归一化负载功率;CLASS D AD199x MEASURED为AD199x D类放大器测量值;CLASS B IDEAL为B类放大器理想值;CLASS A IDEAL为A类放大器理想值。

输出功率和效率的差异在中等功率水平处很大。

这对于音频很重要,因为大音量音乐的长期平均功率水平要比达到P max的瞬时峰值水平低很多(为其1/5到1/20,取决于音乐类型)。

对于音频功放,若认为PLOAD = 0.1 PLOADmax是一个合理的平均功率水平,按照这个功率水平评估D 类功放输出级的功耗是B类功放输出级的1/9,是A类功放输出级的1/107。

调制技术如下图所示,其一为脉宽调制技术,即将音频信号转换为PWM数字音频信号,PWM信号的占空比与原音频信号的瞬时值相关,占空比50%表示音频信号瞬时值为0;另一种脉冲调制技术被称为脉冲密度调制技术(PDM),脉冲密度大的地方,表示电压高;稀的地方,电压就低。

高频电感选型原则

高频电感选型原则

高频电感选型原则高频电感是电子电路中常用的元件之一,其主要作用是提供电感性能,用于储存和传输能量。

在选型过程中,我们需要考虑一些重要的原则,以确保电感在电路中的性能和稳定性。

本文将介绍高频电感选型的原则和注意事项。

我们需要考虑电感的频率特性。

高频电感通常工作在较高的频率范围内,因此选型时需要注意其频率响应。

我们需要选择频率响应范围广、损耗较低的高频电感。

此外,还需要考虑电感的自谐振频率,以避免在工作频率附近发生自谐振现象,影响电路的稳定性。

我们需要考虑电感的额定电流。

高频电感在电路中承担着传输和储存能量的重要任务,因此需要选择能够承受电路中所需电流的高频电感。

如果电感的额定电流过小,可能会导致电感过热、损耗能量过多,甚至损坏电感。

因此,在选型时需要根据电路中的电流需求选择合适的高频电感。

我们还需要考虑电感的阻抗特性。

在高频电路中,电感的阻抗是一个重要的参数。

阻抗不仅与电感的电感值有关,还与电感的频率特性有关。

因此,在选型时需要选择阻抗匹配合适的高频电感,以确保电路正常工作。

我们还需要考虑电感的尺寸和包装形式。

高频电感通常需要在有限的空间内安装,因此需要选择尺寸较小、包装形式方便的高频电感。

我们需要考虑电感的可靠性和稳定性。

高频电感在工作过程中可能会受到振动、温度变化等外界因素的影响,因此需要选择具有良好可靠性和稳定性的高频电感。

我们可以通过查阅厂家的产品手册、参考其他用户的评价等方式,选择可靠性较高的高频电感。

高频电感选型的原则包括考虑电感的频率特性、额定电流、阻抗特性、尺寸和包装形式、磁芯材料以及可靠性和稳定性等因素。

选型过程中需要综合考虑这些因素,并根据具体的电路需求选择合适的高频电感,以确保电路的性能和稳定性。

希望本文对大家了解高频电感选型的原则有所帮助。

高频电感选型原则

高频电感选型原则

高频电感选型原则高频电感是电子电路中常用的元件之一,广泛应用于各种高频电路中。

选取合适的高频电感对电路的性能和稳定性有着重要的影响。

本文将从几个方面介绍高频电感的选型原则,帮助读者更好地理解和选择高频电感。

选择高频电感时需要考虑电感的电感值。

电感值是高频电感的一个重要参数,它决定了电感在电路中的作用和性能。

在选型时,应根据电路的需求确定所需的电感值范围,并选择最接近且适合的电感值。

如果电感值过大或过小,都会影响电路的工作效果,因此需要仔细选择。

高频电感的品质因数也是选型的重要考虑因素之一。

品质因数是反映电感性能的一个指标,它越高表示电感的损耗越小,效果越好。

在高频电路中,要求电感的品质因数较高,以减小能量的损耗和传输的误差。

因此,在选型时应选择品质因数较高的高频电感,以保证电路的稳定性和性能。

高频电感的频率特性也是选型的重要考虑因素之一。

在高频电路中,频率是一个决定性的参数,不同频率下电感的性能表现也不同。

因此,在选型时需要根据电路的工作频率确定所需的频率特性,并选择具有适合频率特性的高频电感。

这样可以确保电感在工作频率下具有良好的性能和稳定性。

高频电感的尺寸和体积也是选型时需要考虑的因素之一。

在实际应用中,往往需要将多个高频电感组合在一起,形成复杂的电路结构。

因此,选型时需要根据实际的空间限制和布局要求,选择适合尺寸和体积的高频电感。

这样可以确保电路结构的紧凑性和可靠性。

高频电感的选型原则主要包括电感值、品质因数、频率特性和尺寸体积等因素。

在选型时,需要综合考虑这些因素,并根据具体的应用需求进行选择。

通过合理的选型,可以提高电路的性能和稳定性,实现预期的电路功能。

希望本文对读者在高频电感的选型方面有所帮助。

技术大牛教你电感如何选型

技术大牛教你电感如何选型

技术⼤⽜教你电感如何选型器件选型是硬件⼯程师的基本⼯作,本⽂主要从电感的⼯艺和应⽤出发,介绍电感如何选型。

⼀、电感的基本原理电感,和电容、电阻⼀起,是电⼦学三⼤基本⽆源器件;电感的功能就是以磁场能的形式储存电能量。

以圆柱型线圈为例,简单介绍下电感的基本原理如上图所⽰,当恒定电流流过线圈时,根据右⼿螺旋定则,会形成⼀个图⽰⽅向的静磁场。

⽽电感中流过交变电流,产⽣的磁场就是交变磁场,变化的磁场产⽣电场,线圈上就有感应电动势,产⽣感应电流:电流变⼤时,磁场变强,磁场变化的⽅向与原磁场⽅向相同,根据左⼿螺旋定则,产⽣的感应电流与原电流⽅向相反,电感电流减⼩;电流变⼩时,磁场变弱,磁场变化的⽅向与原磁场⽅向相反,根据左⼿螺旋定则,产⽣的感应电流与原电流⽅向相同,电感电流变⼤。

以上就是楞次定律,最终效果就是电感会阻碍流过的电流产⽣变化,就是电感对交变电流呈⾼阻抗。

同样的电感,电流变化率越⾼,产⽣的感应电流越⼤,那么电感呈现的阻抗就越⾼;如果同样的电流变化率,不同的电感,如果产⽣的感应电流越⼤,那么电感呈现的阻抗就越⾼。

所以,电感的阻抗于两个因素有关:⼀是频率;⼆是电感的固有属性,也就电感的值,也称为电感。

根据理论推导,圆柱形线圈的电感公式如下:可以看出电感的⼤⼩与线圈的⼤⼩及内芯的材料有关。

实际电感的特性不仅仅有电感的作⽤,还有其他因素,如:· 绕制线圈的导线不是理想导体,存在⼀定的电阻;· 电感的磁芯存在⼀定的热损耗;· 电感内部的导体之间存在着分布电容。

因此,需要⽤⼀个较为复杂的模型来表⽰实际电感,常⽤的等效模型如下:等效模型形式可能不同,但要能体现损耗和分布电容。

根据等效模型,可以定义实际电感的两个重要参数。

⾃谐振频率(Self-Resonance Frequency)由于Cp的存在,与L⼀起构成了⼀个谐振电路,其谐振频率便是电感的⾃谐振频率。

在⾃谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加⽽变⼤;在⾃谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加⽽变⼩,就呈现容性。

功率电感规格参数

功率电感规格参数

功率电感规格参数功率电感是一种用于调整电流和电压的电子元件,它具有重要的规格参数。

下面将介绍功率电感的规格参数并详细解释其意义。

1. 电感值(Inductance value):电感值是功率电感最基本的规格参数,用符号"L"表示,单位为亨利(H)。

电感值表示电感元件对电流变化的响应能力,即它的感应电势随电流变化的速率。

一般来说,电感值越大,功率电感对电流变化的响应能力越强。

电感值的选择需要考虑系统的功率需求、频率要求和成本因素。

2. 额定电流(Rated current):额定电流是指功率电感所能承受的最大电流值,一般以安培(A)为单位。

功率电感在设计使用时,应选择额定电流大于或等于实际电流的规格,以确保电感在工作时不会过载。

3. 直流电阻(DC Resistance):直流电阻是功率电感对直流电流的阻碍程度,用符号"R"表示,单位为欧姆(Ω)。

直流电阻的大小决定了功率电感在电流通过时的能量损耗。

一般来说,直流电阻越小,功率电感的效率越高。

4. 频率特性(Frequency Characteristics):功率电感的频率特性是指在不同频率下的电感值变化情况。

由于电感元件的结构和工作原理,其电感值在频率变化时会有所变化。

功率电感的频率特性需要根据实际工作频率进行选择,确保在工作频率下电感值的稳定性。

5. 饱和电流(Saturation Current):饱和电流是指功率电感在一定交流电频率下,磁芯饱和时所能承受的最大电流。

磁芯饱和会导致电感值的不稳定,影响功率电感的性能。

因此,选择功率电感时需要考虑电感的饱和电流,以确保在实际使用中不会出现饱和现象。

6. 温升特性(Temperature rise characteristics):功率电感在工作过程中会产生一定的温升,这对电感元件的可靠性和寿命有影响。

温升特性表示电感在额定电流下的温升情况。

一般来说,温升越小,功率电感的稳定性越好。

D类功放资料

D类功放资料

基于D类功放的宽范围可调开关电源的设计[日期:2005-7-11] 来源:电源技术应用作者:重庆交通学院基础部周平[字体:大中小]摘要:结合PWM开关电源的原理对D类功放的工作原理进行了分析,提出了在D类功放基础上构建PWM正负可调开关电源的方法,并在成品D类功放器件基础上,成功地实现了经济实用的开关电源。

关键词:D类功放;PWM开关电源;反馈;稳压引言很多电子设备的开发研制过程中,都需要各种各样的实验与测试用通用稳压电源。

这一类电源要求有较宽的调节范围、一定的输出功率以及完善的保护功能。

以往的实验与测试用电源,为了实现输出的宽范围调节,大多使用基于模拟串、并联电路的稳压方式,其效率低下已是人们的共识。

PWM脉宽调制开关电源的出现,大大提高了电源的效率,可是,现在的PWM开关电源的运用,大多局限在成品电器设备的固定电压的输出模式,其电压可调范围十分有限,而开关电源在通用电源的宽范围可调应用上并不普遍,特别是在对称的正负范围输出的可调应用上,即使有这样的产品其价格也相对较高。

作者结合PWM开关电源的原理对D类功放的工作原理进行了分析,认为利用D类功放可以在较为经济的条件下,方便地实现宽范围可调的PWM开关电源。

1 D类功率放大器的工作原理如图1所示,D类音频功率放大器由两部分构成。

第一部分是输入比较和PWM信号形成电路,该电路中的三角波发生器产生固定频率和幅度的三角波信号作为脉宽调制的比较标准,通过比较器和输入的音频信号进行比较后输出PWM信号,该信号的脉宽是随着音频信号幅度的变化而成正比例地变化。

放大器中的三角波、音频正弦信号产生的PWM波形及关系如图2所示。

第二部分是H桥脉宽功率放大电路和输出大功率滤波电路,如图3所示。

第一部分电路得到的PWM信号经过整形放大,驱动H桥中与高压大功率电源相连的的4只大功率CMOS开关管轮流导通,控制末级电源向负载提供的电流,从而获得大功率的P WM信号,该信号再经过负载前的LC滤波器,利用电感电容的充放电效应在负载上获得大功率的音频信号。

如何选择适合的电感

如何选择适合的电感

如何选择适合的电感电感是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电路中。

选择适合的电感对于电路的正常运行至关重要。

本文将介绍如何选择适合的电感,并给出一些建议。

一、了解电感的基本概念和特性电感是指电流变化时所产生的自感电动势,通常由线圈或线圈组成。

电感的单位是亨利(H),常用的子单位有微亨(μH)和纳亨(nH)。

电感的特性包括电感值、品质因数、最大电流等。

二、确定电感的使用环境和要求在选择适合的电感之前,需要了解电路的使用环境和对电感的要求。

比如工作频率范围、电流大小、容忍功率损耗等。

只有明确这些要求,才能更好地选择适合的电感。

三、选择合适的电感类型1. 通用型电感:通用型电感适用于大部分一般性电路,具有较好的频率响应和磁饱和特性。

在选择时,需要根据要求确定合适的电感值和容忍功率损耗。

2. 高频电感:高频电感适用于工作频率较高的电路,具有较低的内阻和较小的耦合电容。

在选择时,需要考虑电感的高频响应和磁芯材料的磁导率。

3. 低频电感:低频电感适用于工作频率较低的电路,通常具有较高的电感值和较高的耦合电容。

在选择时,需要考虑电感的低频特性和磁芯材料的饱和电流。

四、选择适当的电感参数1. 电感值:根据电路的需求确定合适的电感值,可以通过仿真软件或实验验证得到。

一般来说,电感值越大,电感所储存的能量越多,但也会增加电感本身的大小和成本。

2. 容忍功率损耗:不同的电感具有不同的功率损耗特性。

在选择时,需要根据电路的功率需求和效率要求来确定合适的容忍功率损耗。

3. 最大电流:电感的最大电流是指电感能够承受的最大电流值。

在选择时,需要根据电路的工作电流来确定合适的最大电流。

五、考虑其它因素除了上述参数外,还有一些其他因素需要考虑:1. 尺寸和重量:根据电路的空间限制和重量要求,选择适合的电感尺寸和重量。

2. 成本:根据预算确定合适的电感。

3. 可靠性:选择可靠性较高的品牌和供应商。

六、参考实例以下是一些常见应用场景下的电感选择建议:1. 高频应用:对于高频应用,建议选择高频电感,具有较低的内阻和较小的耦合电容。

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Guide for choosing right inductor
for NTPxxxx
NeoFidelity, Inc.
Dec., 2014
Table of Contents
1General description
2Guide for selecting inductor
A.Inductor current
B.Example for selecting a right inductor
C.Calculation of L and C for a low pass filter
1. GENERAL DESCRIPTION
This document is made to help selecting a right inductor for a low pass filter when using NTPxxxx. NTPxxxx series are full digital amplifiers, which output PWM pulses. To reproduce analog audio signals, LC low pass filters are needed in general cases.
2. GUIDE FOR SELECTING INDUCTOR
A. Inductor current
Following Table 1 shows the currents on the inductor according to inductance, load resistance, and PVDD.
Table 1. Inductor current
In Table 1., inductor currents for 10 and 15uH are same as in the case for 8.2uH/15V/10W.
B. Example for selecting a right inductor
Here, the example illustrates how to select a proper inductor using the inductor specification, AE032X100048. Once the inductance and current for an inductor are set,
other specifications like dc inductance tolerance, saturation current, etc. should be considered. Let’s say we are looking for an inductor and the requirements are 10uH, 20V, 15W, and 6Ω. According to Table 1, the current on the inductor is 1.59Arms. With these conditions in mind, let’s look at the electrical characteristics in Table 2, which is from AE032X10048 documented by TAIYO YUDEN. The current on the inductor will be 1.59Arms, so the saturation current should be larger than 1.59Arms. The second factor for consideration is the temperature rise current (Idc2), for the worse condition. For NT6045T100M of 10uH, Idc2 is 2500mA, which is 1.77Arms. This value meets the above requirement, so NR6045T100M is a good candidate for the LC filter. In addition, self-resonant frequency, 12MHz, is high enough compared to the PWM carrier frequency of 384kHz. Also, temperature on the inductor is considered, which is dependent on not only DC resistance but PCB patterns.
Table 2. Electrical characteristics of inductors
C. Calculation of L and C for a low pass filter
The characteristic frequency of the LC filter needs to be high enough to allow high frequency audio to the output, yet needs to be low enough to filter out high frequency
products of the pulses from the amplifier.
The characteristic frequency of the LC filter in Figure 1 can be calculated like the following:
Figure 1. LC low pass filter
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