Posición de grano de ferrita

Question

Deseo utilizar algunos suministro de potencia extra de filtrado para mi DAC, ADC, CPLD y Operacional de los dispositivos. En esta pregunta tengo el punto acerca de las ubicaciones globales para las cuentas de ferrita. Si he entendido correctamente, la cuenta de ferrita debe colocarse cerca del dispositivo, independientemente de si se trata de un ruido de generación, o el ruido susceptibles dispositivo. Por favor, corrígeme si no es un caso general. Vi algunos ejemplos de esquemas donde las bolas se colocan antes o dentro de la saltarse la tapa de los circuitos:

Hay una diferencia significativa entre los dos enfoques anteriores?

Answer 1

Estoy buscando información sobre condensadores de desacoplamiento y encontré algo de información acerca de las cuentas de ferrita de TI:

Las cuentas de ferrita son muy útiles herramientas para tener en su diseño de circuito de arsenal. Ellos son, sin embargo, no es una buena idea para todos los circuitos de alimentación de los rieles. Las cuentas de ferrita absorben con eficacia alta frecuencia transitorios, aumentando su resistencia a altas frecuencias. Esto los hace muy bueno en la prevención de la fuente de alimentación de ruido de getitng sensibles circuito secciones, sin embargo, también hace una muy mala idea principal de potencia digital.

Al hacer uso de ellos:

El uso de ellos en poder de las trazas en serie con el circuito analógico secciones como la de vídeo compuesto o Pll. Estas bolas se cerró efectivamente el flujo de energía en los momentos de alta el ruido de los transitorios, permitiendo que el poder de ser dibujado sólo de los condensadores de desacoplamiento que están aguas abajo. Esto reduce el ruido a la sensibilidad de circuito secciones considerablemente.

Cómo usarlos:

Las cuentas de ferrita debe utilizarse entre los dos condensadores a tierra. De esta forma un Pi de filtro y reduce la cantidad de ruido a la oferta considerablemente. En la práctica, el capacitor en el chip lado debe ser colocado tan cerca de la viruta de suministro de bolas como sea posible. La cuenta de ferrita colocación y el condensador de entrada de la colocación no es tan crucial.

Si no hay espacio para dos condensadores para formar un filtro Pi, la mejor cosa siguiente es eliminar el condensador de entrada. El chip lado del condensador debe estar siempre ahí. Esto es muy importante. De lo contrario, las cuentas de ferrita aumento de la frecuencia alta resistencia puede empeorar las cosas en vez de mejorar, ya que habrá local de almacenaje de la energía en el chip lado, y por lo tanto no hay manera de conseguir la alta potencia de pico de los pulsos para el chip que tan desesperadamente necesita.

Cuando no utilizarlo:

El de arriba de ferrita rasgos son muy útiles para aquellos circuito secciones que extraer la energía de manera uniforme y consistente, pero los mismos rasgos que los hacen inadecuados para digital de potencia de las secciones. Procesadores digitales necesitan altos picos de corriente, debido a que la mayoría de los internos de los transistores de que el interruptor de conmutación en cada flanco de reloj, el total de la demanda se produce a la vez. Las cuentas de ferrita (por definición) no permitir que la energía fluya a través de ellos con las altas velocidades de rampa requerido por el procesador digital de lógica. Esto es lo que los hace perfectos para el filtrado de ruido en señales analógicas (como PLL) de suministros.

Ya que toda la demanda de energía en el sistema digital es instantáneo (de alta frecuencia), en lugar de ser un proceso lento y constante de la demanda, de las cuentas de ferrita el bloque de la oferta digital durante los picos. Teóricamente, los condensadores de bypass en el lado del procesador de la manguera de suministro de la corriente de pico, llenando los vacíos causados por la ferritas hasta que fueron acusados después de que el pico era más, pero en realidad, la impedancia de incluso el mejor de los condensadores es demasiado alto por encima de aproximadamente 200 MHz para abastecer de pico de potencia del procesador. En los sistemas sin ferritas, el plano de la capacitancia puede ayudar a llenar este vacío, pero si una de ferrita se utiliza, es insertado entre los planos y la clavija de alimentación, por lo que los beneficios de la plana capacitancia se pierden. Esto hará una gran instantánea de caída de tensión durante el período en que el procesador necesita más, causando los errores de lógica y comportamiento extraño si no inmediata estrellarse. Esto puede evitarse mediante el diseño adecuado, si es necesario para su sistema (por EMI reducción, por ejemplo), sin embargo esto está más allá del alcance de esta nota.

Yo creo que usted debe examinar lo que su corriente de conmutación espectro parece. Si sus circuitos digitales requieren de grandes actual transitorios, usted no debe usar una cuenta de ferrita en ellos.

Actualmente soy de la mentalidad de que la cuenta de ferrita es útil en ciertas aplicaciones muy específicas, pero sobre todo se utiliza liberalmente como una banda de ayuda cuando surgen problemas que deben ser resueltos mediante el examen de la entrega de potencia de la red.

Aunque sería agradable ver a algunos de los gráficos o de otros datos, lo que he leído aquí de TI suena plausible. ¿Ustedes qué piensan al respecto?

Answer 2

No estoy de acuerdo con Spehro -- la imagen de la derecha es mucho mejor, es decir, menos de resonancia. El circuito de la izquierda aparecerá "antiresonance" -- En una cierta frecuencia en la gama de 100MHz, el 10uF cap comienzan a verse como un inductor, mientras que el .Condensador de 1 uf aún se observa como un condensador, haciendo que el par de ellos se comportan como un circuito tanque LC. Alrededor de esa frecuencia, este circuito tanque no sink o source actual, sino simplemente moverlo hacia atrás y adelante como mucho enjuague bucal, y así las dos tapas juntas tendrán muy alta impedancia, haciéndolos pésimo para la disociación.

Como un espectro muy amplio de la regla de oro, es una mala idea tener dos cerámica tapas en el mismo carril que son muy diferentes en la capacitancia, sin algunos otros en los valores intermedios. (Por ejemplo, usted puede poner una .De 1 uf, y .68uF, 2.2 uF, y 10uF todos en el mismo tren, pero si usted acaba de tener .1 uf y 10uF podría tener problemas.)

La figura de la derecha tiene una ferrita entre los que no coinciden los condensadores, amortiguando el tanque LC circuito con una resistencia (porque ferritas son de resistencia por encima de 100MHz, no inductiva) y esto impide que las tapas de interferir el uno con el otro.

Otra solución sería el uso de un tántalo o electrolítico de la pac para el 10uF, debido a su resistencia ESR frenaría el circuito tanque demasiado (pero tal límite sería inútil para el filtrado de ruido de alta frecuencia).

Yo estoy haciendo todo esto a partir de una muy útil aplicación nota de Murata.

Un montón de ingeniosas combinaciones de ferritas, inductores y las tapas de las utilizadas para la disociación se puede encontrar allí.

Answer 3

Mi consejo incluirá duplicadores de voltaje/inversores como ADM660 y un microcontrolador, el cual se generan dos-de-fase 5 5V Ttl a la unidad de la EM espejo. Cuando mis auriculares cable toca el tablero, puedo escuchar el zumbido en mis auriculares. Así que, yo creo que esos ruidos se afectan otros Adc, Dac, OpAmps, CPLDs que están en el tablero. Pensé poner una cuenta de ferrita en cada fuente de alimentación de la línea de hacer el bien. También, ¿qué tipo de cuenta de ferrita que sería mejor para 10MHz onda cuadrada TTL?

Yo les insto a leer este documento. Algunos de los puntos sobresalientes he señalado a continuación: -

Resumen - probablemente sea mejor no usar las cuentas de ferrita, ya que sólo empiezan a entrar en su propio por encima de los 30 MHz.

Básicamente creo que algunos de los problemas que usted podría estar tratando de resolver son los mejores a la izquierda en el "inductor" de la arena, mientras que tal vez el 10MHz sq onda (y lo que es más importante sus armónicos) pueden ser tratados mediante el uso de las cuentas de ferrita.

Sin embargo, mi consejo general es el uso de planos de tierra, seguido por muy buen capacitor de desacoplamiento en todos los chip de los suministros de energía y si usted puede utilizar pequeñas resistencias de alimentación de energía a lugares vulnerables (tal vez 1 ohm a 10 ohm). Si esto no tiene éxito me gustaría saber por qué y, posiblemente, mejorar la tierra y la disociación antes de la inserción de inductores y ciertamente antes de considerar las cuentas de ferrita.

Answer 4

Evitar la disposición derecha porque es más probable que resulte indeseable comportamiento resonante (medido en Vout) en algunas frecuencias.

Este puede ser útil.