Ich untersuche die analoge Spannungsreferenzschaltung, die im AVR450 Application Note - Batterieladegerät für SLA-, NiCd-, NiMH- und Li-Ionen-Batterien beschrieben ist. Das folgende Schema finden Sie unten (kopiert von Seite 38).
Auf Seite 40 finden Sie eine schematische Darstellung der MCU-Anschlüsse für das Ladegerät, an dem die analoge Referenzschaltung verwendet wird (Abbildung unten). Rot markiert gibt es eine Komponente (eine BLM-21), deren Symbol wie eine Induktivität aussieht, aber ich bin mir nicht sicher, was genau es ist.
Ich fand online, dass es ein Ferritperleninduktor zu sein scheint .
Meine Fragen sind:
Was ist der Zweck dieser Komponente in der oben genannten Schaltung? Es scheint mir, dass es Teil eines LC-Filters mit C9 sein kann. Ist es das?
Was passiert, wenn ich es weglasse?
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AVCCund nicht verbunden istAREF, oder?Antworten:
Ja, es ist im Grunde Teil eines Tiefpass-LC-Filters (oder RC für Hochfrequenzfilter) für das analoge Vdd auf dem Chip (mit C9). Ferritperlen wirken wie ein sehr niedriger Widerstand (<1 Ohm) für Gleichstrom, Induktivitäten (mehrere uH) für niedrige HF-Frequenzen und sie wirken wie Widerstände (Hunderte von Ohm bis 1 K oder mehr) für Frequenzen im 100-MHz-Bereich.
Ferritperlen werden normalerweise in Ohm im Widerstandsbereich (relativ hohe Frequenz - normalerweise 100 MHz) angegeben, wo sie sehr verlustbehaftet sind, aber sie haben einen induktiven Bereich bei niedrigeren Frequenzen. Beachten Sie, dass bei dieser Art von Schaltung darauf geachtet werden muss, dass das der Versorgung innewohnende Rauschen bei hohem Q nicht mit dem Ferrit und dem Kondensator in Resonanz tritt, oder dass der Wulst tatsächlich zu mehr Rauschen auf der Stromschiene führen kann. Eine gute Referenz zu Perlen finden Sie hier . Diese Art von Dingen kann alle Arten von Trauer verursachen, wenn das SMPS-Rauschen nahe an der Resonanz liegt (oder eine Harmonische hat) und sich mit der Belastung oder Eingangsspannung oder Temperatur ändert, um sich in die Resonanz hinein und aus der Resonanz heraus zu bewegen.
Wenn Sie es einfach weglassen, funktioniert der Chip nicht richtig, da Avcc nicht mit Strom versorgt wird. Wenn Sie ihn durch einen Kurzschluss ersetzen, funktioniert der Chip normal. Bei ADC-Messwerten kann es jedoch zu einem etwas höheren Rauschen und möglicherweise zu anderen subtilen Auswirkungen auf die analoge Leistung kommen.
R33 könnte ein Gedanke gewesen sein, eine Ferritperle in der analogen Masse zuzulassen (normalerweise keine gute Idee), oder es kann als Netzbindung verwendet werden, um eine Einzelpunktverbindung zwischen den analogen Erdungsnetzen und der Erde zu erzwingen.
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Ferritperlen wirken als Hochfrequenz-Rauschfilter. Die Perlen werden so hergestellt, dass bestimmte Frequenzbereiche (typischerweise sehr hohe Frequenzen) den Stromfluss innerhalb der Perle anregen und letztendlich als Wärme abführen, wodurch dem Rauschen bei diesen Frequenzen effektiv Energie entzogen wird. Ferritkerne sind das, was Sie auf den meisten Kabeln sehen, die an Ihren Computer und Fernseher angeschlossen sind. Es handelt sich um Hohlzylinder, die sich um die Außenseite des Kabels wickeln, um Geräusche zu unterdrücken.
Die Ferritperle auf Ihrer Schaltung ist in einem Chip enthalten und in Reihe mit der Leitung geschaltet, die eher wie ein Induktor wirkt. Die Hersteller geben in Henries jedoch normalerweise keinen äquivalenten Induktivitätswert an. Stattdessen liefern sie ein Diagramm, das die äquivalente Impedanz der Perle bei verschiedenen Frequenzen zeigt.
Zum Beispiel haben Ferritperlen aus der BLM-21-Serie in Ihrer Schaltung einen Impedanz-Frequenz-Graphen, der folgendermaßen aussieht:
Sie können eine dieser Perlen wählen, wenn Sie eine EMI zwischen 20 MHz und 1 GHz erwarten.
Der Autor dieser Schaltung wollte das Rauschen in der analogen Schaltung der MCU eindeutig minimieren. Das Entfernen der Ferritperle (und das Kurzschließen von AVCC mit VCC) kann zu Ungenauigkeiten in den analogen Peripheriegeräten führen oder nicht, je nachdem, ob Rauschen in diesen Frequenzen vorherrscht.
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