У меня есть импульсный регулятор, который направляет шум 100 МГц на источник питания, который он разделяет с микроконтроллером, и я пытаюсь отфильтровать этот шум, чтобы дать микроконтроллеру чистый источник питания постоянного тока.
К сожалению, мои 3 попытки фильтрации не очень сильно ослабляют шум:
Цепь индуктора
Ожидаемый NoiseOut/NoiseIn:
(На основе таблицы данных Zinductor = 2000 Ом при 100 МГц)
Rнагрузка/Zinductor == 100/2000 == 0,05
Измеренный шумовой выход/шумовой вход:
248 мВ/670 мВ == 0,37
Цепь проходного конденсатора
Ссылка: https://www.mouser.com/productdetail/810-yff31hc2a104mthn
Ожидаемый NoiseOut/NoiseIn:
(На основе таблицы данных InsertionLoss @ 100 МГц == -70 дБ)
-70дБ == 20Log10[NoiseOut/NoiseIn]
ШумВыход/ШумВход == 0,00032
Измеренный шумовой выход/шумовой вход:
400 мВ/800 мВ == 0,5
Цепь ферритовых шариков
Ссылка: https://www.mouser.com/productdetail/963-fbmh4532hm202-t
Ожидаемый NoiseOut/NoiseIn:
(На основе таблицы данных Zferrite = 2000 Ом при 100 МГц.)
Rнагрузка/Zферрит == 100/2000 == 0,05
Измеренный шумовой выход/шумовой вход:
201 мВ/530 мВ == 0,38
Вот изображение ферритовой цепи и снимок прицела (NoiseIn=желтый, NoiseOut=зеленый), например:
Почему эти схемы не ослабляют шум ближе к ожидаемому уровню?
Спасибо!
В первую очередь подумайте о предотвращении шумового загрязнения источника питания 12 В.
смоделируйте эту схему — схема, созданная с помощью CircuitLab.
Сохраняйте площадь контура шума как можно меньше, гарантируя, что C1 (а) соответствует требуемому высокочастотному току U2 и (б) находится как можно ближе к его выводам питания. И убедитесь, что L1 (или ферритовая шайба и/или проходной колпачок) обеспечивает достаточный импеданс на частоте 100 МГц, чтобы предотвратить попадание шума в источник питания 12 В.
Конечно, вы можете добавить дополнительную развязку по питанию 12 В — L2 и его импеданс на частоте 100 МГц образуют делитель напряжения, ослабляющий шум на входе 12 В U2.
Почему эти схемы не ослабляют шум ближе к ожидаемому уровню?
Потому что это не настоящие схемы. После добавления некоторых паразитных элементов схема катушки индуктивности выглядит примерно так:
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Все катушки индуктивности имеют емкость и сопротивление, резисторы имеют индуктивность и емкость, конденсаторы имеют индуктивность и сопротивление. Каждый кусок провода представляет собой катушку индуктивности, резистор, конденсатор, трансформатор и антенну.
Кажется, вы перепробовали все, кроме очевидного, то есть последовательного индуктора, за которым следует конденсатор на землю. Как сказал Брайан Драммонд, поместите это на все источники питания, особенно на тот, который производит шум.
Возможно, вам вообще не нужно фильтровать питание микроконтроллера. Микросхема не работает от 12 В, поэтому у вас все равно есть источник питания между шумными 12 В и микро. Это создаст свой собственный шум, поэтому даже начиная с идеально чистых 12 В вы не получите многого.
Микроконтроллеры терпимы к некоторому шуму на своем питании. Они обычно запускаются от импульсных источников питания. Шум любого компетентного коммутатора будет меньше ±50 мВ. Это не должно вызвать никаких проблем в большинстве случаев.
Вы, вероятно, хотите, чтобы вход питания аналоговой секции (при условии, что он есть у вашего микроконтроллера) был чище. Обычно я фильтрую основную мощность через дроссель микросхемы, а затем от 10 до 20 мкФ на землю. Иногда я использую два из них последовательно. Аналоговый вход питания микроконтроллера обычно потребляет небольшой ток, поэтому небольшое падение напряжения из-за сопротивления постоянному току катушек индуктивности микросхемы не имеет значения. Индуктивность моего чипа Jellybean составляет 950 нГн и 600 мОм. Например, даже два из них, последовательно умноженные на 20 мА, падают только на 24 мВ.
Какова ваша техника зондирования?
Если случайно это связано с небольшим (обычно черным) проводом с крокодиловым зажимом на одном конце, свисающим сбоку от зонда прицела, это, вероятно, ваша проблема, он добавляет огромное количество индуктивности И может действовать как антенна.
На многих веб-страницах обсуждается хорошая техника зондирования.
Мой любимый подход к измерению шума заключается в том, чтобы подключить осциллограф в режиме связи по переменному току 50 Ом (или использовать блок постоянного тока и подачу через терминатор) и использовать немного коаксиального кабеля, припаянного прямо к любой точке, которую я хочу измерить, для подключения осциллографа, обычно НАМНОГО лучше . затем зонд для такого рода вещей.
привет, Дэн.
Маркус Мюллер
пользователь16222
Винни