磁珠讲义

EMC常用元器件之磁珠总结磁珠是一种常用的电磁兼容(EMC)元器件，用于电子电路中的滤波和抑制电磁干扰。

它具有小巧、高效、易使用和良好的电磁屏蔽性能等特点。

本文将对磁珠的基本原理、分类、应用以及选型等方面进行综述。

一、磁珠的基本原理磁珠是由铁氧体材料制成的，具有磁导率高、电导率低的特点。

当电流通过磁珠时，它会产生一个磁场，这个磁场可以抑制电路中的高频噪声和电磁干扰。

磁珠通过对电路中的电流进行低通滤波，使高频信号被吸收而只有低频信号通过，从而起到滤波的作用。

二、磁珠的分类根据磁珠的结构和功能，可以将其分为多种类型，如下所示：1.磁珠状元件:这种类型的磁珠外观呈圆柱状，通常采用铁氧体材料制成。

它们主要用于通过电缆或线束抑制高频噪声。

2.多通磁珠:这种类型的磁珠可以具有多个通道，用于组合多个信号线进行滤波和干扰抑制。

3.表面贴装磁珠:这种类型的磁珠通常用于表面贴装设备中。

它们具有小巧的体积和低化学活性，能够满足高密度电路板的需求。

三、磁珠的应用磁珠广泛应用于电子产品和电气设备中的电路，主要包括以下几个方面：1.EMI过滤：磁珠可用于滤除电路中的电磁干扰，提高信号质量和系统性能。

2.电源滤波：磁珠能够滤除电源电路中的高频噪声，减少电源供电对其他电路的干扰。

3.信号滤波：磁珠可用于滤除信号线中的高频噪声，提高信号的清晰度和准确性。

4.隔离和保护器件：磁珠可以阻止电磁波和静电对电路的干扰，保护关键器件免受损坏。

5.数据线滤波：磁珠可以滤除数据线中的高频噪声，提高数据传输的稳定性和可靠性。

四、磁珠的选型在选择磁珠时，需要考虑以下几个关键因素：1.频率范围：根据需要滤除的频率范围选择合适的磁珠。

2.阻抗匹配：选择与电路阻抗匹配的磁珠，以确保最佳的滤波效果。

3.尺寸和包装：根据电路板的尺寸和装配方式选择适合的磁珠尺寸和包装形式。

4.材料特性：选择具有高磁导率和低电导率的铁氧体材料，以实现最佳的滤波效果。

5.温度和环境要求：在高温或恶劣环境下，选择能够耐受这些条件的磁珠。

全面的磁珠知识——原理、应用选型以及与电感的区别和联系一、磁珠工作的基本原理磁珠的主要原料为铁氧体。

铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，它可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加，是频率的一个函数如电阻R(f)，f代表频率。

这里还要强调一下高频的概念：不仅指周期性变化的信号，也特指快速边沿的脉冲等效频率f= 0.5/tr，tr为信号上升/下降边沿，具体参见《数字高速设计》参考书。

<磁珠等效电路>因此如上，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L 和R都是频率f的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。

<实际磁珠形式>在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制，并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高品质因数Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

所以实际电路中往往也会串接一个小电阻，消除谐振。

<串联小电阻的磁珠电路>在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小。

但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

<磁珠滤波损耗原理示意><高频100M表现出的电阻特性>阻抗转折点，两种特性的转折点为X和R曲线的交点，我们称这个转折点为抗阻特性转折点。

关于磁珠的详细介绍磁珠是一种具有磁性的微小球体，由于其特殊的性质和广泛的应用领域，成为了当今科技发展中非常重要的一部分。

本文将详细介绍磁珠的概念、分类、制备方法、性质和应用等方面内容。

一、磁珠的概念与分类磁珠是指具有一定磁性的微小球体，通常由磁性材料（如铁、铁氧体、钴等）制成。

根据不同的特性和用途，磁珠可以分为多种类型。

最常见的是硅胶磁珠，它是将磁性材料（如铁氧体）封装在硅胶基质中制成的，具有良好的磁性和生物相容性。

此外，还有纳米磁珠、聚合物磁珠、金属磁珠等不同类型，它们的制备方法和应用各有特点。

二、磁珠的制备方法磁珠的制备方法多种多样，主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。

其中，物理方法主要是利用高能球磨、磁控溅射、磁浮发泡等技术制备；化学方法主要是通过溶胶-凝胶法、水热法、电化学法等途径进行制备；生物方法则是利用微生物、病毒等进行模板合成或生物合成。

这些方法各有特点，可以根据需要选择合适的方法进行制备。

三、磁珠的性质磁珠的主要性质是磁性和分散性。

由于磁性材料的存在，磁珠具有明显的磁性，可以通过外加磁场进行针对性操作和控制。

另外，磁珠的分散性也是其重要的性质之一，可以通过调节磁珠表面的特性来实现不同的分散状态，如疏水性、亲水性等。

四、磁珠的应用磁珠的应用非常广泛，涵盖了许多领域。

首先是医学领域，磁珠可以用于生物诊断、药物输送、分子探测等方面。

例如，磁珠可以通过表面修饰具有高度专一性的靶向分子，用于癌症的早期诊断和治疗。

其次，磁珠还可以应用于环境领域，如水处理、土壤修复等。

磁珠可以作为吸附剂、催化剂等材料，具有吸附重金属离子、降解有机污染物等功能。

此外，磁珠还可以应用于能源、信息存储、生物工程等领域。

总之，磁珠是一种具有磁性的微小球体，通过不同的制备方法可以得到不同类型的磁珠。

磁珠具有独特的磁性和分散性，广泛应用于医学、环境、能源等领域。

随着科技的迅速发展，磁珠的应用前景将更加广阔，对人类社会的进步和发展将起到积极的推动作用。

磁珠分类和应用以及工作原理等相关知识详解片式铁氧体磁珠的工作原理铁氧体抑制元件的阻抗和插入损耗铁氧体磁珠的类别铁氧体磁珠的应用1. 片式铁氧体磁珠的基本原理磁珠，实质上虽然是一个电感器，但在功能、作用与组成上也是有它的特点的。

电感的基本功能是电路谐振和扼流电抗。

主要应用于电源电路、时钟发生电路、射频(RF)和无线通讯、无线遥控系统等场合。

磁珠的主要功能是消除存在于线路中的 RF 噪声，扮演着高频电阻(衰减器)的角色，它允许直流信号通过，却能滤除30MHZ以上的高频信号，主要应用于模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O(输入/输出)端口电路，射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间，电源电路以及需要抑制EMI 等场合。

磁珠的作用主要是在高频率下利用电感成分反射噪声，利用电阻成分把噪音转换成热量，由此起到抑制噪声的作用。

使用时，只要直接插入信号线、电源线中就以通过吸收、反射来实现抑制噪声以达到抗EMI 的目的。

磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都是频率的函数。

它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现电阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的优良特性。

而电感主要起着储能、滤波、阻抗、扼流、谐振和变压作用。

磁珠由氧磁体材料作成，电感则由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把电流存储起来，缓慢的释放出去。

1.1 铁氧体磁珠的工作原理铁氧体磁珠是由一种立方晶格结构的亚铁磁性材料作成的磁性元件。

这种材料的分子结构为 MO·Fe2O3，其中MO 为金属氧化物，通常是MnO 或ZnO。

它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色，常用于电磁干扰滤波器中，这种材料的特点是高频损耗非常大。

用于抗 EMI 的铁氧体材料，磁导率(μ)和饱和磁感应强度(Bs)是两个最重要的磁性参数，而磁导率(μ)的定义是磁通密度随磁场强度的变化率，即μ=△B/△H。

对于一种磁性材料来说，磁导率不是一个常数，它与磁场的大小、频率的高低有关。

磁珠知识磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。

磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。

磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。

磁珠磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。

要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。

通常高频信号为30MHz以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。

磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。

他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。

作为电源滤波，可以使用电感。

磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了。

磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。

磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。

铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。

在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。

当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。

磁珠的原理磁珠是一种常见的实验工具，它具有吸附铁磁物质的特性，被广泛应用于生物学、化学、医学等领域。

磁珠的原理主要是基于磁性的作用机制，下面将详细介绍磁珠的原理及其应用。

首先，磁珠的原理与磁性有着密切的关系。

磁性是物质特有的一种性质，具有吸引铁磁物质的能力。

磁珠通常由氧化铁等材料制成，这些材料具有较强的磁性，因此能够吸附铁磁物质。

当磁珠接触到铁磁物质时，它们之间会产生磁力作用，从而实现磁珠对物质的吸附和携带。

其次，磁珠的原理还涉及到外加磁场的作用。

外加磁场可以改变磁珠的磁性，使其具有特定的磁性方向。

在实际应用中，通过外加磁场的调控，可以实现对磁珠的定向操控，从而实现对目标物质的精准分离和提取。

这种原理被广泛应用于生物分离、医学诊断、药物输送等领域，极大地促进了相关技术的发展和应用。

此外，磁珠的原理还涉及到磁珠与目标物质之间的相互作用。

磁珠可以通过表面修饰等手段，使其具有特定的亲和性，从而能够与目标物质特异性结合。

利用这种原理，可以实现对目标物质的高效捕获和纯化，为相关实验和应用提供了重要的技术手段。

总的来说，磁珠的原理主要涉及磁性作用、外加磁场的调控以及磁珠与目标物质的相互作用。

这些原理为磁珠在生物学、化学、医学等领域的应用提供了重要的理论基础，也为相关技术的发展提供了重要的支撑。

随着科学技术的不断进步，相信磁珠的原理将会得到更深入的理解，相关技术也将会得到更广泛的应用。

在实际应用中，磁珠的原理为科研工作者和技术人员提供了重要的实验手段和技术支持。

通过对磁珠原理的深入理解和应用，可以实现对生物样品的快速分离、纯化和检测，为科学研究和临床诊断提供了重要的技术支持。

因此，磁珠的原理不仅具有重要的理论意义，也具有重要的应用价值，对于推动相关领域的发展具有重要的推动作用。

综上所述，磁珠的原理主要涉及磁性作用、外加磁场的调控以及磁珠与目标物质的相互作用。

这些原理为磁珠在生物学、化学、医学等领域的应用提供了重要的理论基础，也为相关技术的发展提供了重要的支撑。

Dynal磁珠学习资料人细胞分离样本来源：whole blood, bone marrow, buffy coat,Dynal磁珠可广泛用于人细胞的分离，仅需简单几步就能从样本中提取出目的细胞用于后续的分离培养。

客户可根据需要选择相应的二抗磁珠或表面活化磁珠通过阳选或阴选的方法得到目的细胞。

mononuclear cell (MNC) suspensions or cell suspensions 细胞类型：T细胞：CD2,CD3,CD4,CD8,CD25 B细胞：CD19单核细胞，干细胞，粒细胞，内皮细胞，肿瘤细胞，DC细胞，NK细胞111-59D 113-44D 111-51D 113-65D 111-45D 113-21D 113-31D 113-46D 113-71D 113-61D 111-47D 113-33D 113-48D 113-62D 111-57D 113-63D111-61D 111-31D 111-32D 111-62D 111-41D 111-29D 113-51D 125-06D111-43DDynabeads? CD2 Pan T5ml人细胞分离磁珠-全T细胞Dynabeads? Untouched? Human T CellsDynabeads? CD32x5 ml 人细胞分离磁珠-全T细胞5ml人细胞分离磁珠-CD3 T细胞人细胞分离磁珠-CD3 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD4 T细胞人细胞分离磁珠-CD8 T细胞人细胞分离磁珠-CD8 T细胞人细胞分离磁珠-CD8 T细胞人细胞分离磁珠-CD8 T细胞人细胞分离磁珠-CD25 T细胞人细胞分离磁珠-调节性T细胞人细胞分离磁珠-T细胞扩增人细胞分离磁珠-T细胞扩增人细胞分离磁珠-T细胞扩增人细胞分离磁珠-T细胞扩增人细胞分离磁珠-调节性T细胞扩增人细胞分离磁珠-B细胞人细胞分离磁珠-B细胞人细胞分离磁珠-B细胞Dynabeads? FlowComp? Human CD3 Dynabeads? CD41kit 5ml 2mlDynal? T4 Quant CD4Dynal? CD4 Positive Isolation Kit 5mlDynabeads? Untouched Human CD4 T CellsDynabeads? FlowComp? Human CD4Dynabeads? FlowComp? Human CD4Dynabeads? CD8 1kit 0.6ml 1kit 5mlDynal? CD8 Positive Isolation Kit5mlDynabeads? Untouched Human CD8 T CellsDynabeads? FlowComp? Human CD8Dynabeads? CD251kit 1kit 5ml 2x5mlDynal? human CD4+CD25+ Treg KitDynabeads Human T-Activator CD3?CD28Dynabeads Human T-Activator CD3?CD28Dynabeads Human T-Activator CD3?CD28Dynabeads? CD3/CD280.4ml 2ml 10ml 10mlDynabeads? Human T-Activator CD3?CD28?CD137Dynabeads? Human Treg Expander2mlDynabeads? Untouched? Human B CellsDETACHaBEAD? CD191kit 5ml 5mlDynabeads? CD19 Pan B111-49D 113-67D 113-50D 111-60D 113-01D 111-37D 111-55D 161-02 162-03 111-53D 113-08D 113-49D 113-64DDynabeads? CD145ml 2x3ml人细胞分离磁珠-单核细胞人细胞分离磁珠-单核细胞人细胞分离磁珠-干细胞人细胞分离磁珠-造血干细胞人细胞分离磁珠-粒细胞人细胞分离磁珠-内皮细胞人细胞分离磁珠-肿瘤细胞人细胞分离磁珠-肿瘤细胞人细胞分离磁珠-肿瘤细胞，白细胞人细胞分离磁珠-DC细胞人细胞分离磁珠-NK细胞人细胞分离磁珠-NK细胞Dynabeads? FlowComp? Human CD14 Dynabeads? Untouched? Human MonocytesDynabeads? SSEA-4Dynal? CD34 Progenitor Cell Selection SystemDynabeads? CD151kit 1kit 5ml 5mlDynabeads? CD31 Endothelial Cell Dynabeads? Epithelial EnrichDynabeads? CD455ml 5ml 5ml 5mlCELLection? Epithelial EnrichDynabeads? Human DC Enrichment Kit 2x10mlDynabeads? Untouched? Human NK CellsDynabeads? FlowComp Human NKp461kit 1kit小鼠细胞分离Mouse Cell Separation客户可根据需要通过阳选或阴选的方法分离得到小鼠的T细胞和B细胞样本来源：single cell suspensions of lymphoid tissues including spleen, lymph nodes, thymus and whole blood分离细胞：CD4,CD8,T细胞，B细胞，NK细胞，DC细胞Dynal分选策略：? ? ?114-13D 114-43D 114-65D 114-56D 114-52D 114-53D 114-54D 114-15D 114-16D 114-45D阳性分选和细胞释放（使用FlowComp?、CELLection? 或DETACHaBEAD? 产品）阴性分选法分离得到完全不受结合影响的细胞去除不需要的细胞类型或阳性细胞分选，用于分子生物学实验。

磁珠基础知识⼀、认识磁珠 磁珠专⽤于抑制信号线、电源线上的⾼频噪声和尖峰⼲扰，还具有吸收静电脉冲的能⼒。

磁珠是⽤来吸收超⾼频信号，象⼀些RF电路，PLL，振荡电路，含超⾼频存储器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输⼊部分加磁珠，⽽电感是⼀种蓄能元件，⽤在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应⽤频率范围很少超过50MHZ。

磁珠有很⾼的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。

磁珠（Ferrite bead）的等效电路是⼀个DCR电阻串联⼀个电感并联⼀个电容和⼀个电阻。

DCR是⼀个恒定值，但后⾯三个元件都是频率的函数，也就是说它们的感抗，容抗和阻抗会随着频率的变化⽽变化，当然它们阻值，感值和容值都⾮常⼩。

在低频段时，X感抗主要起作⽤，起反射噪声的作⽤；在⾼频段时，R主要起作⽤，起吸收噪声并转变为热能的作⽤。

X和R曲线的焦点称为抗阻特性的转折点。

在转折点以下，磁珠表现为感性，反射噪声；在转折点以上磁珠表现为电阻性，磁珠吸收噪声并转化为热能。

焊接温度曲线 频率阻抗特性曲线温度特性曲线 磁珠主要⽤于EMI差模噪声抑制，他的直流阻抗很⼩，在⾼频下却有较⾼阻抗，⼀般说的600R是指100MHZ测试频率下的阻抗值。

选择磁珠应考虑两⽅⾯：⼀是电路中噪声⼲扰的情况，⼆是需要通过的电流⼤⼩。

要⼤概了解噪声的频率、强度，不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的，要选在噪声中⼼频率磁珠阻抗较⾼的那种。

噪声⼲扰⼤的要选阻抗⾼⼀点的，但并不是阻抗越⾼越好，因为阻抗越⾼DCR也越⾼，对有⽤信号的衰减也越⼤。

但⼀般也没有很明确的计算和选择的标准，主要看实际使⽤的效果，120R-600R之间都很常⽤。

然后要看通过电流⼤⼩，如果⽤在电源线部分则要选额定电流较⼤的型号，⽤在信号线部分则⼀般额定电流要求不⾼。

另外磁珠⼀般是阻抗越⼤额定电流越⼩。

⼆、磁珠选型（1）频率特性曲线。

频率与阻抗（2）直流电阻。

免疫磁珠
免疫磁珠（ImpetiCbead，IMB简称磁珠），是近年来发展起来的一项新的免疫学技术，它将固化试剂特有的优点与免疫学反应的高度特异性结合于一体，以免疫学为基础，渗透到病理、生理、药理、微生物、生化以及分子遗传学等各个领域，其在免疫检测、细胞分离、生物大分子纯化和分子生物学等方面得到了越来越广泛的应用。

原理
运用核-壳的合成方法合成含有四氧化三铁超顺磁性的高分子表面覆盖高分子、稳定性好、能进行后期标记的物质，利用这些物质表面的功能集团如氨基、羧基、巯基等进行抗体的共价或者非共价偶联，可用于结合相应的抗原，这样在外加磁场的吸引下可做定向移动，从而达到分离，检测，纯化基因、蛋白质、细胞、微生物等的目的。

主要类型
1、按核磁表面覆盖高分子的成份分主要有聚苯乙烯、聚纤维类；
2、按表面的基团分主要可分为氨基磁珠、羧基磁珠、硅基磁珠、链霉素、亲和素、醛基、巯基；
3、按粒径分主要有50nm,80nm,100nm,200nm,500nm,1000nm,2000nm.
主要应用
1、基因纯化：利用硅基磁珠表面可以在一定条件下可逆性的吸附和解离DNA/RNA的特性，可以用于纯化基因、分离目的基因等，如提取基因组DNA，质粒DNA，病毒DNA，全血基因组DNA、RNA等。

2、蛋白质纯化：利用羧基、氨基、生物素、亲和素、巯基上交联上蛋白质对应的抗体，就可以高效、特异性的分离到相应的蛋白质。

3、细胞纯化：这方面已经成为免疫磁珠的主要应用，不多述了。

4、微生物富集：利用微生物相应的抗体免疫磁珠可以高效的可可逆性的富集相应的微生物。