Estou estudando o circuito de referência de tensão analógica descrito na AVR450 Nota de aplicação – Carregador de bateria para SLA , NiCd, NiMH e baterias de íons de lítio , cujo esquema está abaixo (copiado da página 38).
Na página 40, há “um esquema mostrando as conexões MCU para o carregador onde o circuito de referência analógico é usado (imagem abaixo). Marcado em vermelho há “um componente (um BLM-21) cujo símbolo se parece com um indutor, mas não tenho certeza do que é exatamente.
Descobri online que parece ser um indutor de cordão de ferrite .
Minhas perguntas são:
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Qual é a finalidade desse componente no circuito mencionado? Parece-me que pode ser parte de um filtro LC com C9. É isso?
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O que acontece se eu omiti-lo?
Comentários
- Desacoplamento e EMC.
- Você notou que a ferrita está conectada a
AVCCe não a , certo? - @ThePhoton sim, eu percebi isso. Eu disse ou sugeri o contrário?
- Seu título pergunta sobre uma ferrita em um ” circuito de referência “.
- Um relacionado ” à parte “: A nota do aplicativo parece boa à primeira vista, mas VERIFIQUE os algoritmos e decisões independentemente se usá-lo. por exemplo, eles sugerem que um SLA pode ser flutuado com segurança em 2,2 V / célula indefinidamente = 13,2 V para uma bateria de 12 V. Isso é 0,5 V menor do que ” a verdade atualmente recebida ” sugere e a ” pequena ” a diferença pode fazer uma grande diferença na duração da bateria.
Resposta
Sim, é basicamente parte de um filtro LC de passagem baixa (ou RC para altas frequências) para o Vdd analógico no chip (com C9). Grânulos de ferrite atuam como resistência muito baixa (< 1 Ohm) para DC, indutores (vários uH) para baixas frequências de RF e atuam como resistores (centenas de ohms a 1K ou mais) para frequências na faixa de 100 MHz.
Grânulos de ferrite são normalmente especificado em ohms na região resistiva (frequência relativamente alta – geralmente 100 MHz), onde eles têm muitas perdas, mas têm uma região indutiva em frequências mais baixas. Observe que é necessário ter cuidado com este tipo de circuito, pois o ruído inerente à fonte faz não ressoa em Q alto com a ferrite e o capacitor ou o cordão pode realmente resultar em mais ruído no barramento de alimentação. Uma boa referência sobre contas pode ser encontrada aqui . Esse tipo de coisa pode causar todos os tipos de sofrimento se o ruído SMPS estiver (ou tiver um harmônico) próximo à ressonância e mudar com a carga ou tensão de entrada ou temperatura para entrar e sair da ressonância.
Se você simplesmente omiti-lo, o chip não funcionará corretamente, pois não haverá fornecimento de energia para o Avcc. Se você substituí-lo por um curto, o chip funcionará normalmente, no entanto, você pode ver um ruído um pouco maior nas leituras do ADC e possivelmente outros efeitos sutis no desempenho analógico.
R33 pode ter sido pensado para permitir um cordão de ferrite no aterramento analógico (geralmente não é uma boa idéia) ou pode ser usado como um laço de rede para forçar uma conexão de ponto único entre as redes de aterramento analógicas e o chão.
Comentários
- +1 Obrigado por expandir a resposta (ótimo como sempre) e pelo link! Eu ‘ lerei.
Resposta
Grânulos de ferrite atuar como filtro de ruído de alta frequência. Os grânulos são fabricados de modo que certas faixas de frequências (normalmente frequências muito altas) excitem o fluxo de corrente dentro do grânulo e, por fim, se dissipem como calor, roubando efetivamente a energia do ruído nessas frequências. Núcleos de ferrite são o que você vê na maioria dos cabos conectados ao computador e à TV. Eles são cilindros ocos que envolvem a parte externa do cabo para suprimir o ruído.
O cordão de ferrite em seu circuito está contido em um chip e colocado em série com a linha, agindo mais como um indutor. Mas os fabricantes normalmente não fornecem um valor de indutância equivalente em Henries. Em vez disso, eles fornecem um gráfico que mostra a impedância equivalente do cordão em várias frequências.
Por exemplo, os grânulos de ferrite da série BLM-21 em seu circuito têm um gráfico de impedância vs. frequência que se parece com este:
Você pode escolher uma dessas esferas se espera experimentar EMI entre 20 MHz e 1 GHz.
O autor desse circuito claramente queria minimizar o ruído no analógico circuitos do MCU. A remoção do cordão de ferrite (e curto AVCC para VCC) pode ou não causar imprecisões nos periféricos analógicos, dependendo se o ruído nessas frequências são predominantes.
Comentários
- +1 Excelente resposta, obrigado! Eu estava me perguntando para que serviam todos aqueles gráficos nas planilhas de dados.
- Como Spehro aponta, se você remover o cordão de ferrite, você precisará substituir por um resistor curto / jumper / zero ohm ou outro resistor muito baixo resistor ohm, caso contrário, o AVCC seria um circuito aberto
- @KyranF, é claro. Eu ‘ edito minha resposta para afirmar isso explicitamente, em vez de deixar que seja assumido.
- pode estar tudo bem agora que o OP fez uma pergunta específica sobre isso neste site, e houve algumas respostas detalhadas. Mas, por razões históricas, talvez seja ‘ uma boa ideia