На какие типы кабелей благотворно влияют ферритовые кольца/дроссели?

Ферритовые шарики предотвращают воздействие электромагнитных помех на кабель. Без фундаментального понимания того, как работают электромагнитные помехи, очевидно, что это благотворно влияет на стабильность и целостность электронных устройств.

Однако коммерческие кабели имеют очень непоследовательные конфигурации ферритовых колец:

Многие кабели Serial/VGA и DVI имеют ферритовые кольца, прикрепленные к обоим концам. Однако очень немногие кабели HDMI и DisplayPort имеют ферритовые кольца, хотя они могут передавать больше сигналов разных типов (видео/аудио/этернет).

На кабелях USB редко можно найти кабель Micro-USB любой длины с ферритовой бусиной, в то время как иногда даже короткие кабели Standard- и Mini-B довольно часто имеют один или два подключенных к ним, хотя все разъемы имеют точные одинаковые данные и характеристики мощности.

Я также видел много старых корпусов для ПК с ферритовым кольцом вокруг кабелей передней панели (только светодиоды и выключатели питания), в то время как я никогда не видел более новых корпусов с такими кольцами или на силовых кабелях выходов, однако некоторые блоки питания для ноутбуков имеют один на стороне устройства.

Наконец, я никогда не видел ethernet-кабеля с ферритовой бусиной, хотя они могут передавать и данные, и питание на большие расстояния и очень деликатны в отношении качества сигнала (категории, витые пары, экранирование и так далее).

Итак, это заставляет меня задуматься:

  1. На какие типы ферритовых шариков влияют: только аналоговые кабели, кабели данных, силовые кабели, все или ничего («змеиное масло»)?
  2. Насколько сильно это влияет на кабель (вероятно, это зависит от окружающей среды)?
  3. Важна ли длина кабеля (поскольку нет 50-метрового кабеля Ethernet, но есть 10-сантиметровый USB-кабель)?
  4. Имеет ли значение сечение кабеля?
  5. Могут ли быть какие-либо неблагоприятные последствия использования кабеля с ферритовой бусиной (поскольку это увеличивает импеданс)?
  6. Всегда ли две бусины «лучше», чем одна?

Предыстория вопроса:

У нас на работе есть сумка, полная ферритовых бусин вторичного рынка, и я думаю, стоит ли использовать их на кабелях, которые проходят рядом с большим световым и звуковым оборудованием. Хотя явных проблем с сигналом никогда не было, стабильность имеет наивысший приоритет, и добавление бусин не будет стоить ничего.

Любой кабель, передающий данные со скоростью более 20 Мбит/с, скорее всего, не будет иметь ферритовых колец, потому что они начнут разрушать данные по мере увеличения частоты.
Привет, Энди, спасибо. Так ли это на самом деле? Потому что USB 2.0 намного быстрее, чем 20 Мбит/с, и я видел много USB-кабелей, оснащенных ими. Они действительно предназначены исключительно для приложений USB 1.1? Я также видел некоторые на кабелях USB 3.0, хотя и гораздо реже, но прямо сейчас у меня есть один, подключенный к концентратору с питанием моего монитора, и я думаю, что он даже шел с ним.
Иногда шарики на концах кабелей на самом деле представляют собой не ферритовые шарики, а просто пластиковые комочки, чтобы создать впечатление, что это дорогие и качественные кабели, содержащие ферритовые шарики. Но на самом деле хорошему устройству с хорошим кабелем ферритовые шарики не нужны. Ethernet представляет собой дифференциальную связь с трансформаторной изоляцией, поэтому он не будет содержать много синфазных электромагнитных помех, поэтому ферритовые бусины будут совершенно бесполезны. Но любой провод, который может отводить электромагнитные помехи от устройства, выиграет от ферритовой шайбы.
Ты слишком много думаешь о том, что делают эти ферриты. Их цель почти всегда состоит в том, чтобы кабель не был радиопередатчиком. Вот чрезвычайно точный и научный метод выбора феррита в инженерном мире. 1) Вы отправляете свой продукт на тест FCC 2) Парень из FCC говорит: «Вы провалили» 3) Применяйте различные ферриты, пока не получите проходной тест. ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ РЕДКО потребитель заметит разницу, если полностью удалить феррит.
Хорошо, так какой же это? Есть ли вообще какая-то польза от их подключения к кабелю или нет? И есть ли недостаток у дата-кабелей (или любых других)? @Justme: Я верю вам, фальшивые цилиндры не облегчают понимание их использования. Спасибо за объяснение по ethernet.
@KyleB: Что вы считаете «потребительским» использованием? Я не знаю, читали ли вы объяснение предыстории вопроса, но у нас уже есть эти бусины, и мы не будем платить вдвое больше, чем наша кабельная связь. Таким образом, любая небольшая/редкая/потенциальная польза от оборудования на нашей сцене или в нашей небольшой студии звукозаписи стоила бы двухминутного мероприятия. Однако, если есть какие-то недостатки, я бы не стал их использовать. Так вы бы рассмотрели возможность их использования или переработки в этом случае?
«Потребитель» означает любого, кто не является инженером-электронщиком и имеет под рукой осциллограф и анализатор спектра. По сути, при отсутствии одного из этих ферритов соседское телевидение или радио могут начать «жужжать», может быть, их Wi-Fi будет барахлить, или, возможно, звонки по сотовым телефонам будут сброшены. Или вообще ничего бы не случилось. Существует очень мало сценариев, в которых феррит защищает вашу схему от внешнего шума, на самом деле они почти исключительно используются для того, чтобы ваше устройство не мешало беспроводным устройствам ваших соседей.
^^ Вы ничего не сказали о "сцене" ;) Хорошо, без феррита вы можете получить небольшое гудение в микрофонах, которые вы используете, а также выше. При использовании феррита его специально подбирают таким, чтобы он «поглощал» определенную полосу частот. Если не соответствовать оскорбительной частоте, это в основном кусок бесполезного железа. Если у вас их куча, да держитесь за них... Почему бы и нет? Когда-нибудь у вас может возникнуть ситуация, когда какой-то кабель заставляет ваши микрофоны гудеть, и «возможно» один из них исправит это. Но просто использовать их без особой причины? бессмысленный

Ответы (1)

Целью ферритового кольца вокруг пары кабелей является балансировка импеданса несбалансированных сигналов, таких как сигналы VGA и микрофонов, и многое другое в спектре, который может вызывать помехи. При увеличении импеданса CM дифференциальное сопротивление остается постоянным, а процент дисбаланса уменьшается.

Хотя они не используются в большинстве кабелей HDMI, они реализованы на плате для HDMI на MOBO с крошечными дросселями SMT CM для диапазона от VHF/UHF до ГГц.

Точно так же сигналы Ethernet используют гибридный преобразователь для разделения полнодуплексных сигналов, которые могут быть заглушены CM в Magjack.

Выберите оптимальные компоненты согласования импеданса в соответствии с частотами, на которых шум является проблемой, пространством и стоимостью.

Дроссели CM часто служат двунаправленным целям как для входа, так и для выхода, чтобы уменьшить перекрестные помехи, а также уменьшить непреднамеренное излучение.

Полезный диапазон феррита часто ограничен двумя декадами спектра, поэтому тип феррита, размер и количество витков проводника влияют на результаты. Ферритовая проницаемость имеет широкий диапазон, поэтому требуется тщательный выбор.

Привет Тони, спасибо за ответ. Итак, что я прочитал из ваших объяснений, так это то, что практически невозможно подобрать даже подходящую ферритовую бусину для кабеля от устройства с неизвестными характеристиками и отсутствием измерительного оборудования? Не могли бы вы подробнее остановиться на моих подвопросах 5 и 6? Что касается того, что если бы у меня был несбалансированный кабель, который, возможно, улавливал бы какие-либо помехи, было бы вредно просто надеть на него несколько ферритовых бусин разных размеров? (За исключением аспекта стоимости), и знаете ли вы о каких-либо проблемах с подключением к данным, как Энди упомянул в первом комментарии выше?
Ферриты не работают, когда дифференциальный импеданс уже высок, но настоящий 1:1 Xfmr с высокой индуктивностью работает при низком f и высоком Z как балуны. Дроссели SMD CM хорошо работают на УВЧ и помогают уменьшить шумовые помехи SMPS, которые связывают пути заземления от систем с их собственным шумом. Я обнаружил это на ASUS MOBO на 54-дюймовом телевизоре через HDMI с некоторым шумом пикселизации в зонах высокой контрастности, который исчез, когда я провел пальцем по крошечному дросселю CM, когда использовался длинный кабель. так что да, больше дросселей CM и небольшой RF Заземляющие шунтирующие колпачки могут немного помочь, но я еще не видел каких-либо побочных эффектов.
На какие типы кабелей благотворно влияют ферритовые кольца/дроссели?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v