¿Se requiere teóricamente un condensador de desacoplamiento a través de los pines de suministro de un sensor Hall?

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Estoy utilizando el sensor de efecto Hall OPTEK 3075S para garantizar que se ejecuten todos los pasos ordenados a un motor paso a paso. En la hoja de datos, recomiendan conectar un condensador de 100 nF a través de los pines de entrada para una "operación estable". He estado usando con éxito este sensor sin tapa con cables de suministro corto durante meses, y ahora que estoy planeando usar este sensor después de unas pocas decenas de metros, me pregunto si esto es necesario.

Sé que es bastante fácil agregar el límite de todos modos (aunque necesitaría crear otro PCB), pero no me gusta agregar componentes sin entender su valor agregado:

  1. cómo la fuente de corriente del elemento Hall (que aparentemente es un regulador de voltaje a través de una resistencia constante) sería menos estable sin límite, dado que casi no hay carga, y que el rechazo de la fuente de alimentación no es tan importante (ya que esto es un sensor digital)?
  2. ¿Ciertamente el opamp es el que puede volverse inestable? ¿Es posible que la estabilidad solo produzca transitorios inestables pero la salida no se vea afectada después de que se haya dado el paso?
  3. ¿Hay una manera de cuantificar / estimar la ganancia en los márgenes de estabilidad al agregar el límite (con respecto a qué? ¿Variaciones de suministro? ¿Elemento de Hall?)?

Nota: las transiciones de estado del sensor se encuentran inactivas entre dos pasos (45 ° por paso) para una salida estable para cada posición del motor, y la velocidad de paso del motor es de 5 pasos por segundo.

    
pregunta Mister Mystère

3 respuestas

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Hay varias razones para usar el condensador de 100 nF: -

  1. La hoja de datos lo recomienda
  2. La corriente interna del chip cambia en 2 mA cuando cambia
  3. La carga externa (conectada a la salida del colector abierto) puede cambiar 20 mA extra
  4. La tensión de alimentación puede no ser una fuente de tensión perfecta, es decir, puede tener componentes de ESR y ESL que podrían causar una tensión de rizado en la fuente cuando el dispositivo cambia
  5. El cable que suministra alimentación al chip puede ser largo y tener más ESR y ESL
  6. Los tiempos de conmutación son de alrededor de 100 ns, es decir, cambian a una velocidad bastante alta.

No veo ninguna razón competente para NO usarlo.

  

cómo sería la fuente actual del elemento Hall (que aparentemente es   un regulador de voltaje a través de una resistencia constante) será menos estable   sin tapa, dado que casi no hay carga, y que la potencia   el rechazo de suministro no es tan importante (ya que es un sensor digital)?

La primera parte es imposible de decir sin un conocimiento detallado del dispositivo. Hay una carga interna y esa carga cambia en 2 mA cada vez que se enciende el dispositivo y se conmuta en aproximadamente 100 ns. Hay un gráfico en el DS que muestra esto. El rechazo de la fuente de alimentación por no ser importante no es un lugar saludable para comenzar a formular un argumento contrario.

    
respondido por el Andy aka
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Creo que el condensador se necesita principalmente para el regulador de voltaje. Probablemente sepa que la mayoría de los reguladores de voltaje requieren condensadores de desacoplamiento y su entrada y salida.

¿Hay una manera de cuantificar / estimar la ganancia en los márgenes de estabilidad al agregar el límite?

Si tuviera el diseño completo (incluidos los modelos de transistores) del chip, en teoría podría simularlo. En las obras reales, solo las personas que diseñaron este sensor pueden hacer esto.

Una solución alternativa podría ser simplemente probarlo con los cables largos y usar un osciloscopio para ver cuánto timbre hay en las pendientes de las señales y en la tensión de alimentación del sensor.

Podrías soldar a mano un condensador donde sea necesario, repetir las mediciones y buscar cualquier diferencia.

Supongo que el fabricante simplemente sugiere usar un condensador de desacoplamiento ya que eso eliminaría muchos problemas con sus clientes de antemano.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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He diagnosticado oscilaciones en Brown_out_Detectors, donde los diseñadores ignoraban la ganancia de 10.000 recibos de onchip (sí, 10 millones), interactuando con la referencia de voltaje de intervalo de banda de onchip y la inductancia del cable.

Ponga una gorra a la derecha del sensor.

Entonces ----- en teoría? Sí, el límite es obligatorio.

    
respondido por el analogsystemsrf