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ノイズ対策においてフェライトビーズが使える理由
- フェライトビーズ（FB）は、R成分が低周波帯域から支配的であり、自己共振周波数付近での突発的なインピーダンスの上昇が小さい特徴を持っています。
- そのため、ノイズ対策において他のインダクタと異なる効果を発揮します。
- 他のインダクタは周波数に関係なくインピーダンスを高くするため、パターン上の信号も弱くなってしまいますが、FBはR成分が支配的なため、信号を弱めることなくノイズ対策ができます。
- 電気設計
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FBは直流を普通に通し、交流（特に高い周波数）は通しにくい性質があり ます。なのでFBは通常電源に入れます。電源は問題なく供給できて、交流 （つまりノイズ）は通過を阻止する働きによりノイズをカットできるから です。 ただのインダクタを同様の用途に使おうとすると、R成分が少なく設計されて いるのでストレー容量との間で共振を起こし、直列共振点では抵抗が極端に 低くなります。その周波数のノイズは素通りしてしまうわけです。 ちょっと補足。 FBはそのコアの働きで抵抗分Rが大きいのですが、これは直流には当てはまり ません。だから直流電源に使うと電源のロスなしに、ノイズだけ減衰 させられるということになります。 FBは交流の信号ラインにも使いますが、その場合は信号周波数に注意して 適切にFBや周辺回路を決めないと、カントナさんの心配のとおり信号を 減衰させてしまいます。
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回路設計、ご苦労様です。 ＦＢの件ですが、信号線に使う場合ですね。あまり、深刻に考えなくても大丈夫です。 インダクタ（コイル）やキャパシタ（コンデンサ）はエネルギーを消費しません（理想的には）が、Ｒ成分（抵抗）はエネルギーを消費するのです。 例えば、Ｌで低域通過フィルタを作ろうとした場合、その部分の高周波成分の振幅は下がり、ノイズを除去しているように見えますが、そのノイズは消費されていないので、経路が変更されるだけなのです。 そこで、ＦＢが登場してくるわけですが、Ｌ成分のに加えて、周波数が高くなるとＲ成分が支配的になってくる素子ですね。つまり、ノイズを消費（熱に変換）してくるわけです。 ＦＢの自己共振周波数は曖昧ですが、信号周波数がそれより十分低ければ大丈夫です。それに、信号線には電流がほとんど流れません。 それでは、頑張ってください。
お礼
紳士的な返信頂きましたのに、お礼を遅らせたことお詫びします。 現在、FBとCをケースバイケースで使って(それだけではありませんが)EMC対策行っています。 コメントの内容は非常に役に立ちました。ありがとうございました。
FBを多用することによりコストの上昇は避けられません。 そのため，まずは抵抗による波形整形を十分やってから 望むのが筋です。 また，Ｑの高いものを使用するとどうしても，帯域外の 反射や異常な輻射が増えることになります。 オシロスコープで当たっても，インピーダンスが高いので， なかなか本当の姿をつかめません。スペアナ等で理想コイル （帯域内の利得がほぼフラットな仕様に作ったコイル ・・・２～３ターンしたもの）でパターンをさわらずに測定 するような心構えが必要です。
お礼
ものすごくお礼遅くなりました。失礼しました。 やはり、 Torinosuke さんのところも理想コイルを使った解析を行われているのですネ。 EMIではシミュレーションが色々製品化されていますが、理想コイルでじっくり解析することが1番な印象を持っています。 ただ、私はまだFBなしの設計ができないでいますが．．．．。
他のインダクタはＬ成分のため 特定の周波数以上を減衰させることが目的でも低めの周波数から位相などの影響が出てしまいますがフェライトビーズ（ＦＢ）はＬのような低い周波数での共振はでないため ＦＢは低い周波数の信号を扱う回路において高い周波数のノイズ成分を減衰するには適しています。 高い周波数を扱う回路ではビーズを通すと信号も減衰してしまうためビーズ単体で通過状態を確認してから使うと良いですね。
お礼
お礼、遅れに遅れ失礼しました。 (2)の方へのお礼にも書きましたが、30MHz以上のノイズ対策には有効ですね。 ノイズを元々出さない様にするのが1番なのですが、ナカナカそうもいかなくて．．．。
私はFBを山のように使ってます。特定の高周波成分をカットするのに有効です。他のインダクタではそれが難しいです。
お礼
1年以上送れたお礼で失礼します。 おっしゃられるとおり、高周波と電源にはFBは必需品の様に使われていますね。 コストダウンで、1度取る実験したことあるのですがFB削除は諦めた経験しました。
お礼
1年以上遅れての御礼になります。大変失礼しました。せっかく丁寧に御回答頂いたのに申し訳ありませんでした。 今では、頂いたコメントを参考にFBを有効に使用しています。