filtro de ruido de 100MHz no atenúa mucho

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Tengo un regulador de conmutación que pone ruido de 100MHz en la fuente de alimentación que comparte con un microcontrolador, y estoy tratando de filtrar este ruido para darle al microcontrolador una fuente de alimentación de CC limpia.

Desafortunadamente, mis 3 intentos de filtrado no atenúan mucho el ruido:

Circuito inductor

  • Parte:B82144F2332K000
  • Valor:3.3uH
  • Frecuenciaderesonancia:100MHz
  • Enlace: enlace
  • NoiseOut / NoiseIn esperado:

    (Basado en la hoja de datos, Zinductor = 2000ohms a 100MHz)

    Rload / Zinductor == 100/2000 == 0.05

  • NoiseOut / NoiseIn medido:

    248mV / 670mV == 0.37

Circuito del condensador de alimentación directa

  • Parte:YFF31HC2A104MT00
  • Valor:100nF
  • Frecuenciaderesonancia:105MHz
  • Enlace: enlace

  • NoiseOut / NoiseIn esperado:

    (Basado en la hoja de datos, InsertionLoss @ 100MHz == -70dB)

    -70dB == 20Log10 [NoiseOut / NoiseIn]

    NoiseOut / NoiseIn == 0.00032

  • NoiseOut / NoiseIn medido:

    400mV / 800mV == 0.5

Circuito de cuentas de ferrita

  • Parte:FBMH4532HM202-T
  • Frecuenciaderesonancia:100MHz
  • Enlace: enlace

  • NoiseOut / NoiseIn esperado:

    (Basado en la hoja de datos, Zferrite = 2000ohms @ 100MHz.)

    Rload / Zferrite == 100/2000 == 0.05

  • NoiseOut / NoiseIn medido:

    201mV / 530mV == 0.38

Aquí hay una imagen del circuito de cuentas de ferrita y un disparo de alcance (NoiseIn = amarillo, NoiseOut = verde), por ejemplo:

¿Por qué estos circuitos no atentan el ruido más cerca de la cantidad esperada?

¡Gracias!

    
pregunta Dave Keck

4 respuestas

1

Considere prevenir la contaminación acústica en el suministro de 12 V en primer lugar.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Mantenga el área de bucle del ruido lo más pequeña posible, garantizando que C1 sea (a) adecuado para la demanda de corriente de alta frecuencia de U2 y (b) lo más cerca posible de sus pines de suministro. Y asegúrese de que L1 (o perla de ferrita y / o tapa de alimentación) proporcione suficiente impedancia a 100MHz para evitar que el ruido llegue a su fuente de 12V.

Por supuesto, puede agregar más desacoplamiento en la fuente de alimentación de 12V - L2 y su impedancia a 100MHz forman un divisor de voltaje, atenuando el ruido en la entrada de 12V de U2.

    
respondido por el Brian Drummond
1
  

¿Por qué estos circuitos no atentan contra el ruido más cerca del esperado?   cantidad?

Porque no son los circuitos reales. Después de agregar algunos de los elementos parásitos, el circuito inductor se parece más a esto: -

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Todos los inductores tienen capacitancia y resistencia, los resistores tienen inductancia y capacitancia, los capacitores tienen inductancia y resistencia. Cada pieza de cable es un inductor, resistencia, condensador, transformador y antena.

    
respondido por el Bruce Abbott
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Parece que probaste todo menos lo obvio, que es un inductor en serie seguido de un condensador a tierra. Como dijo Brian Drummond, pon eso en todas las fuentes de alimentación, especialmente la que hace el ruido.

Es posible que no necesite filtrar la alimentación del microcontrolador. El micro no funciona a 12 V, por lo que tiene una fuente de alimentación entre el ruidoso 12 V y el micro de todos modos. Eso va a hacer su propio ruido, por lo que incluso comenzar con un 12 V perfectamente limpio no te va a generar mucho.

Los microcontroladores toleran un poco de ruido en su alimentación. Se ejecutan de conmutación de fuentes de alimentación de forma rutinaria. Cualquier conmutador competente tendrá menos de ± 50 mV de ruido. Eso no debería causar ningún problema en la mayoría de los casos.

Es probable que desee que la entrada de alimentación de la sección analógica (suponiendo que su micro tiene una) esté más limpia. Por lo general, filtro la alimentación principal a través de un inductor de chip seguido de 10 a 20 µF a tierra. A veces uso dos de estos en serie. La entrada de potencia analógica de un micro por lo general consume poca corriente, por lo que la pequeña caída de voltaje debida a la resistencia de CC de los inductores de chip es intrascendente. Mi inductor de chips Jellybean es de 950 nH y 600 mΩ. Incluso dos de esos en series de 20 mA, por ejemplo, solo caen 24 mV.

    
respondido por el Olin Lathrop
0

¿Cómo es tu técnica de sondeo?

Si por casualidad involucra un alambre pequeño (generalmente negro) con un clip de cocodrilo en un extremo que cuelga del lado de la sonda de alcance que probablemente sea su problema, agrega una gran cantidad de inductancia Y puede actuar como una antena .

Hay muchas páginas web que analizan una buena técnica de sondeo.

Mi enfoque favorito para la medición de ruido es pegar el alcance en el modo acoplado de CA a 50 ohmios (o usar un bloque de CC y alimentar a través del terminador) y usar un poco de coaxial soldado a través del punto que quiera medir para conectar el alcance, por lo general, MUCHO es mejor que una investigación de alcance para este tipo de cosas.

saludos, Dan.

    
respondido por el Dan Mills

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