隨著資訊產業不斷朝高速化與高密度化的發展，使得系統中電磁干擾(Electromagnetic Interference;EMI)的問題也越來越嚴重，這些干擾不但可能使系統本身產生錯誤動作，亦可能藉由輻射或傳導的方式，而影響到鄰近系統的正常操作。對於這些干擾，如美、日、歐盟及我國等各國，均訂定相關的EMC法規加以約束，只有符合規範的產品方能在該國境內銷售。因此現今資訊電子產品上市前，通過電磁干擾相關法規的認證已是必經的程序。

然而在電子產品的數位化趨勢下，EMI的問題更為嚴重，因為數位信號本身的高次諧波與電路切換時產生的各種高頻雜訊，皆為不可避免的雜訊，並會透過空氣輻射或是藉由電源線或週邊連線傳導至鄰近電子設備(圖一)(a)。以個人電腦為例，其時脈信號、資料信號、切換式電源供應器等，皆是雜訊的來源之一。積層式晶片磁珠(Multi-layer Chip Beads)、電容及共模濾波器(Common Mode Filter)等濾波元件，因為具有體積小與便於安裝的優點，故已被廣泛使用於EMI防制(圖一)(b)。接下來便針對這三種常用的EMI抑制元件做進一步的介紹。

《圖一　雜訊之形成與抑制》

積層晶片磁珠

積層晶片磁珠為一種由磁性材料製成的元件，其電性與電感相似，但在高頻時會有較大的損失，因此較電感更適於用來濾除EMI雜訊。磁珠的工作原理很簡單，在低頻時磁珠阻抗極低而可讓信號通過，而在高頻時磁珠阻抗急劇上升而恰可阻擋雜訊通過(圖二)；因此，將積層晶片磁珠串接於線路上，將可獲得優良的濾波效果。磁珠的優點之一，是在高頻時阻抗主要為電阻性，故大部分的雜訊通過磁珠時會被轉為熱而散逸。在數位電路中，接地面往往含有許多的雜訊而非為零電位，因此與電容相比，晶片磁珠還具有另一項優點，便是在使用時是與線路串聯，並不需要接地，故在接地面情況極差之場合亦可以使用，不必擔心是否會有雜訊由接地面透過元件而傳至信號線路上。

《圖二　晶片磁珠之工作原理》

不論是一般的電感或者是晶片磁珠，由於原件內部有不可避免的雜散電容，故當頻率超過自我共振頻率(Self Resonant Frequency;S.R.F)之後，元件將轉為電容性，此時磁珠的阻抗將會隨著頻率上升而下降。目前一般磁珠的自我共振頻率大都在100MHz至400MHz之間，因此在1GHz附近的濾波效果並不理想。因此，目前已有廠商推出自我共振頻率比一般磁珠延後數百MHz的新型磁珠，使得在1GHz附近的阻抗提昇為原來的三倍以上，因此可更有效抑制頻率在1GHz附近的雜訊。

為符合資訊產業的多元化發展所衍生的各項需求，積層晶片磁珠的製造商已開發出各種具有不同特性的磁珠，(圖三)為常見磁珠的阻抗特性比較圖。一般而言，磁珠是以100MHz的阻抗值為規格，而由圖三我們可以發現，單是100MHz的阻抗值，並無法完全描述該磁珠的特性，因為圖中的三顆磁珠在100MHz的阻抗值均為120歐姆，但在其它的頻段卻具有全然不同的阻抗特性。因此，使用者必須由信號與雜訊的分布，選擇一個最適當的磁珠，才可達到最佳的雜訊抑制效果。依照磁珠的發展歷史，A型磁珠是最早被發展出來的，但隨著電路操作頻率的提昇，A型磁珠由於在高頻時阻抗過大，會使得信號本身被衰減，故有B型產品的推出。B型產品與A型產品最大的差異，在於B型產品的阻抗在100MHz前較A型為低，而在100MHz之後阻抗急劇上升，故可適用於更高頻的信號。而R型產品則是在低於100MHz的頻段區間，具有最高阻抗的磁珠，故適用於更低頻的信號線。此外，由於R型磁珠的電阻性較A、B為高，故可更有效用於抑制振鈴(Ringing)雜訊的產生。

《圖三　各型晶片磁珠之阻抗特性比較圖》

對於IC的電源線路而言，由於必須供給IC足夠的操作電流，故其電流可能為一般信號線路的數倍以上，若是使用一般的晶片磁珠，則可能因為電流過大而使得磁珠發熱甚至於燒毀；此外，亦有可能因為磁珠的壓降過大，而使得在IC端的電壓不符合IC的操作規範。用於此類電源線路的磁珠稱為P型，與其它類型的磁珠相比，P型磁珠具有極低的直流電阻值，僅約為其它型磁珠的1/10，故當電源信號通過時，只會產生很小的壓降，同時亦不會有嚴重發熱的情況發生。此外如IC的接地接腳、數位/類比接地連接處均可採用P型的磁珠來抑制高頻雜訊。目前的積層式晶片磁珠的額定電流大都小於6安培，若是線路的電流高於6安培，則必須改使用繞線式的元件方能符合需求。

電容器

電容的特性恰與與磁珠相反，其阻抗會隨著頻率的增加而下降，因此將電容並接於線路上時，將可達到濾除雜訊的效果。在低頻時電容的阻抗大，因此信號將不會流經電容；在高頻時電容的阻抗變小，故大部分的高頻雜訊會流經電容而旁路(Bypass)至地(圖四)。但是對於實際的電容而言，由於本身有寄生電感，故在高頻時元件會由電容性轉為電感性，亦即頻率在自我共振頻率點之後的阻抗會隨著頻率上升而變大(圖五)，因此當頻率超過電容自我共振頻率後，將會隨著頻率的上升而逐漸失去旁路的效果。為了改善寄生電感造成的非理想性，一般而言可在該電容旁並聯一個小電容，以改善高頻時對於雜訊的旁路效果。此外，可以用三端子晶片電容或一般的晶片電容來取代接腳式的電容，因為它們沒有引出接腳所造成的電感效應，將會有更佳的高頻特性。

《圖五　電容理想特性與實際特性之比較》