Apa tujuan induktor manik ferit pada sirkuit ini?

8

Saya sedang mempelajari rangkaian referensi tegangan analog yang dijelaskan dalam Catatan Aplikasi AVR450 - Pengisi Daya Baterai untuk Baterai SLA, NiCd, NiMH, dan Li-Ion , yang skematisnya di bawah ini (disalin dari halaman 38).

Skema referensi tegangan analog

Pada halaman 40, ada skema yang menunjukkan koneksi MCU untuk pengisi daya tempat rangkaian referensi analog digunakan (gambar di bawah). Ditandai dengan warna merah ada komponen (BLM-21) yang simbolnya terlihat seperti induktor, tapi saya tidak yakin apa tepatnya itu.

Induktor manik ferit

Saya menemukan online yang tampaknya menjadi induktor manik ferit .

Pertanyaan saya adalah:

  1. Apa tujuan dari komponen itu dalam rangkaian yang disebutkan di atas? Tampaknya bagi saya bahwa itu mungkin bagian dari filter LC dengan C9. Itu saja?

  2. Apa yang terjadi jika saya menghilangkannya?

Ricardo
sumber
4
Decoupling dan EMC.
Ignacio Vazquez-Abrams
1
Anda memang melihat ferit terhubung AVCCdan tidak AREF, kan?
The Photon
@ThePhoton ya saya perhatikan itu. Apakah saya mengatakan atau menyiratkan sebaliknya?
Ricardo
1
Judul Anda bertanya tentang ferit di "sirkuit referensi".
The Photon
2
"Samping" terkait: Catatan aplikasi terlihat bagus secara sekilas, tetapi LAKUKAN memverifikasi algoritma dan keputusan secara independen jika menggunakannya. misalnya mereka menyarankan SLA dapat dengan aman melayang di 2.2V / sel tanpa batas = 13.2V untuk baterai 12V. Ini lebih rendah 0,5V dari yang disarankan "kebenaran yang diterima saat ini" dan perbedaan "kecil" dapat membuat perbedaan besar untuk masa pakai baterai.
Russell McMahon

Jawaban:

8

Ya, ini pada dasarnya bagian dari filter low pass LC (atau RC untuk frekuensi tinggi) untuk Vdd analog pada chip (dengan C9). Manik-manik ferit bertindak seperti resistansi yang sangat rendah (<1 Ohm) untuk DC, induktor (beberapa uH) untuk frekuensi RF rendah dan mereka bertindak seperti resistor (ratusan ohm hingga 1K atau lebih) untuk frekuensi dalam kisaran 100MHz.

Manik-manik ferit biasanya ditentukan dalam ohm di daerah resistif (frekuensi relatif tinggi - biasanya 100MHz) di mana mereka sangat lossy, tetapi mereka memiliki wilayah induktif pada frekuensi yang lebih rendah. Perhatikan bahwa harus diperhatikan dengan rangkaian seperti ini agar noise yang melekat pada suplai tidak beresonansi pada Q tinggi dengan ferit dan kapasitor atau bead dapat menghasilkan lebih banyak noise pada power rail. Referensi manik-manik yang bagus dapat ditemukan di sini . Hal semacam ini dapat menyebabkan semua jenis kesedihan jika kebisingan SMPS (atau memiliki harmonik) dekat dengan resonansi dan itu berubah dengan memuat atau memasukkan tegangan atau suhu untuk masuk dan keluar dari resonansi.

http://www.digikey.ca/Web%20Export/Supplier%20Content/TDK_445/PDF/TDK_InCompliance_Aug2010.pdf?redirected=1

Jika Anda cukup menghilangkannya, chip tidak akan berfungsi dengan baik karena tidak akan ada daya yang disediakan untuk Avcc. Jika Anda menggantinya dengan short, chip akan beroperasi secara normal, namun Anda mungkin melihat noise yang sedikit lebih tinggi pada pembacaan ADC dan mungkin efek halus lainnya pada kinerja analog.

R33 mungkin merupakan pemikiran untuk memungkinkan manik ferit di tanah analog (biasanya bukan ide yang baik) atau dapat digunakan sebagai dasi bersih untuk menegakkan koneksi titik tunggal antara jaring ground analog dan ground.

Spehro Pefhany
sumber
+1 Terima kasih telah memperluas jawabannya (hebat seperti biasa) dan untuk tautannya! Saya akan membaca.
Ricardo
7

Manik-manik ferit bertindak sebagai filter derau frekuensi tinggi. Manik-manik dibuat sedemikian rupa sehingga rentang frekuensi tertentu (biasanya frekuensi sangat tinggi) akan merangsang aliran arus dalam manik dan akhirnya menghilang sebagai panas, secara efektif mencuri energi dari kebisingan pada frekuensi tersebut. Inti ferit adalah apa yang Anda lihat di sebagian besar kabel yang terhubung ke komputer dan TV Anda. Mereka adalah silinder berlubang yang membungkus bagian luar kabel untuk menekan kebisingan.

masukkan deskripsi gambar di sini

Manik ferit di sirkuit Anda terkandung dalam sebuah chip dan dimasukkan seri dengan garis, bertindak lebih seperti induktor. Tetapi produsen biasanya tidak memberikan nilai induktansi setara di Henries. Sebagai gantinya, mereka menyediakan bagan yang menunjukkan impedansi setara manik pada berbagai frekuensi.

Misalnya, manik-manik ferit dari seri BLM-21 di sirkuit Anda memiliki grafik impedansi vs frekuensi yang terlihat seperti ini:

masukkan deskripsi gambar di sini

Anda dapat memilih salah satu manik-manik ini jika Anda mengharapkan untuk mengalami EMI antara 20MHz dan 1GHz.

Penulis sirkuit itu jelas ingin meminimalkan kebisingan pada sirkuit analog MCU. Melepaskan manik ferit (dan menyingkat AVCC ke VCC) dapat menyebabkan atau tidak menyebabkan ketidakakuratan pada periferal analog, tergantung pada apakah noise pada frekuensi tersebut lazim.

Dan Laks
sumber
+1 Jawaban luar biasa, terima kasih! Saya bertanya-tanya untuk apa semua grafik pada lembar data itu sebenarnya.
Ricardo
1
Seperti yang ditunjukkan Spehro, jika Anda melepas manik ferit, Anda perlu mengganti dengan resistor pendek / jumper / nol ohm atau resistor ohm sangat rendah lainnya, jika tidak AVCC akan menjadi sirkuit terbuka
KyranF
1
@ KirranF, tentu saja. Saya akan mengedit jawaban saya untuk menyatakan bahwa secara eksplisit daripada membiarkannya dianggap.
Dan Laks
mungkin oke sekarang karena OP telah mengajukan pertanyaan spesifik tentang itu di situs ini, dan ada beberapa jawaban terperinci. Tapi untuk alasan historis, mungkin itu ide yang bagus
KyranF