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二、共模電感材料選擇 
對於電源共模電感材料選擇，開關電源正常工作頻率20KHz以上，而電源産生的有害聲音雜訊比20KHz高，往往在100KHz～50MHz之間。對於電源共模電感來講，主要鐵芯材料用Mn-Zn（錳鋅鐵氧體）、IRON(鐵粉芯)、SENDUST（鐵矽鋁磁粉芯）、H-FLUX (鐵鎳磁粉芯) 、MPP(鉬坡莫)、Amorphous（非晶態納米晶材）。

 

對於信號共模電感材料選擇，在各種高速信號線上，信號共模電感其正常工作頻率在10MHz以上， 對於信號共模電感選材，主要應用為鎳鋅鐵氧體材料。

 

三、 電源共模電感的設計要點
• 感值的定義：依照CORE  AL值 計算並定義中心值 OR 最小值 
計算式：L= N² * AL 
EX : ui：12000 ， 繞線圈數：20Ts, 
計算：T12000 x 20 x 20 = 4800000 (單位：nH) =4800uH =4.8mH 此為心值，在規格訂義，可以依照CORE的公差去訂義，或是計算最小公差訂義最小值。

• 應用需求的定義：依照客戶的頻率，可以了解客戶需要的是Z值或感值，一般的簡易訂義 : 1MHz以下是以感值為主， 1MHz以上是以Z值為主。      
           
• Z值：線徑 / 圈數 / 材質 / 頻率均會對於Z值 有所影響。

• 感值需求：一般來說感值越高越好，感值越高，對於消磁的性能越佳。

• EMI：電磁干擾（Electromagnetic Disturbance，EMI）定義為，任何可能引起裝置、設備，系統性能降低，對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。電磁干擾可能是電磁噪音、無用信號或傳播媒介自身的變化。從傳輸媒介中洩露出的輻射，主要成因是由於使用了高頻波能量和信號調製。可採用適當的遮罩來降抵電磁干擾。

• EMC：所謂EMC（Electromagnetic Compatibility；電磁共容）實際上包含EMI（Electromagnetic Interference；電磁干擾）及EMS（Electromagnetic Sensibility；電磁耐受）兩大部份。EMI指的是電氣產品本身通電後，因電磁感應效應所產生的電磁波對週遭電子設備所造成的干擾影響。

• EMS：則是指電氣產品本身對外來電磁波的干擾防禦能力，也就是電磁場的免疫程度。

四、 信號共模電感設計要點
除了在電源線上出現的共模電感應用，在高速信號線上也常出現共模電感，例如USB3.0，HDMI，LAN等，又或是一些LVDS的信號線例如CAN BUS，SPI或RS232， RS485等。在信號線上共模電感的使用，雖然也有抑制共模雜訊的作用，例如，為了滿足某種通訊規格所需要的共模抑制比，但是更重要的一點卻來自於其附帶的電流補償作用，正如一開始提到的，是電流補償型共模電感。

 
LVDS 差分信號傳輸示意圖

如上圖所示，有別於一根信號線傳輸的單端信號，差分傳輸使用兩根傳輸線，這兩個信號的振幅相等，相位相差180度，極性相反，為耦合。


 

LVDS 差分信號雜訊示意圖

如上圖所示，高速信號線一般採用差分信號進行傳輸，信號線上存在電阻，雜散電容和分佈電感，透過雙絞線的形式可以有效地降低雜散電容，但是無法去除分佈電感。因此，在接收端上存在差模輸入電感，線路上的耦合電流會形成雜訊，如上圖所示。
這些雜訊基於傳輸線的對稱性，將接近等量的分佈在接收機的兩端，在接收端輸入位置放置共模電感，則接近等量的雜訊將透過共模電感的繞組耦合產生抵消，從而極大的降低耦合噪聲，也即電流補償作用使得接收端輸入噪聲降低。

LVDS 差分信號測試及優化
 

LVDS 差分信號眼圖示意圖

如上圖所示，LVDS 差分信號測試及優化一般是使用眼圖技術，眼圖在LVDS信號測試的應用主要體現在以下幾個方面：

• 信號品質評估：眼圖是一種重要的信號完整性測試方法，透過對高速數位信號的波形進行取樣和重建，能夠直觀地顯示信號的時脈、資料和雜訊等特性，從而評估信號的傳輸品質。眼圖的形狀和開口大小直接反映了信號的完整性和可靠性。

• 抖動分析：在LVDS信號測試中，抖動是影響信號品質的關鍵因素之一。眼圖可以幫助工程師辨識和量化信號中的抖動，提供關於信號時序特性的深入分析。這種分析有助於理解抖動的來源，並採取相應的最佳化措施。

• 模板測試：透過與預設的眼圖模板進行比較，可以快速判斷LVDS信號是否符合特定的業界標準或設計規範。這種方法大大簡化了合規性測試流程，確保測試結果的一致性和可重複性。

• 自動化測試：現代測試設備（如示波器）通常配備自動化功能，可進行眼圖測試和抖動分析，提升測試效率。例如，TekExpress軟體可以自動配置測試參數，執行多輪測試，並產生詳細的測試報告。

• 故障定位：眼圖測試可以幫助定位信號品質問題，特別是在模板測試失敗的情況下，能顯示特定的失效位元位置，以便於工程師進行故障排查。

五、 共模電感的應用及結構分類
共模電感主要用於雙線或差分系統，如220V市電、CAN總線、USB信號、HDMI信號等等。用於濾除共模干擾，同時有用的差分信號衰減較小。

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六、 總結
共模電感名為電感卻並不同於功率電感，其既不需要考慮飽和電流更不做儲能的考慮，並且英語名稱是Choke結尾的，所以其實其基本意義還是在於扼流(Choke)，由其扼流的效果才能達到濾波的作用，因此也叫共模扼流線圈。

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