Jump to content

Помехи и наводки GSM-900/1800 на аналоговые микросхемы


Grishanenko
 Share

Recommended Posts

Озадачился проблемой помех и наводок от мобильных телефонов (GSM 900/1800 МГц) на аналоговые микросхемы.
Для начала - ширпотребовские ОУ.
Развел и вытравил платку с панелькой под DIP-8.
Сначала вариант схемы из вложения 1.

Динамик подключен проводами по 10 см.
К питанию короткими проводками подпаян разъем и подключен трансформаторный БП на LM317 (9 В) через 1.5-метровый кабель (без экранирования).
Понимаю что наводки могут быть как на саму микросхему, так и на провода. Вопросы экранировки платы пока не рассматриваю, проверяю только провода.
На расстоянии 1 метр от платки положил на провод питания телефон (звонилка 2G) в режиме разговора.

Микросхемы из старых запасов (куплены на местном радиорынке, 2007-2013 год):
TL072 (логотип-закарлючка, не опознал), LM833 (ST), NE5532 (TI).
В динамике очень-очень тихие наводки, нужно впритык подносить ухо, чтобы услышать.
Ставлю микросхемы, заказанные с Ebay и Ali:
TL072, TL082, JRC4558, NE5532 - у всех логотип отдаленно напоминает логотип TI, но очень помятый.
Помехи очень громкие.

Открыл схему на старенькие телефоны Nokia. Там динамики подключены через LLC фильтр: 33 нГ 22 пФ (в разрыв двух проводов).
Нашел подходящие платы от телефонов, выпаял детали.
Поставил фильтры на динамик - без изменений.
Добавил такой же фильтр на питание - без изменений.
Обратил внимание что по входу зарядки земляной провод не разрывается, а по плюсу ставится LC фильтр: индуктивность 42R/100MHz (измерение показывает ~0.5 мкГн) и 22 пФ.
Перепаял - без изменений.

Цепляю на провод питания (возле платки) большую ферритовую защелку - тише. Вторую защелку - еще тише.
Больше защелок нет. Одеваю на провод большое (28x16x9 мм) ферритовое кольцо - тише. Делаю на этом кольце 3 витка проводом - тише.

Взял самый тонкий кабель от китайской зарядки (2 провода по 5 жил 0.11 мм), длина 1.5 метра. Намотал его на то же большое кольцо. Поместился 31 виток, осталось 25 см провода.
Припаял на вход платы. Значительно тише, но все равно ощутимо громче, чем с оригинальными микросхемами без всяких ферритов.

Вопросы:
1. Что не так с китайскими ОУ? Какой параметр ОУ отвечает за подобную восприимчивость к помехам?
2. Понимаю что ответ на второй вопрос зависит от первого, но все же: Чем заменить метровую "установку" с телефоном, для получения максимальной достоверности? Желательно мобильный вариант, чтобы на рынке можно было ткнуть микросхему в панельку и увидеть на индикаторе паршивость конкретного экземпляра, не доверяя лишь маркировке.
3. Синфазный фильтр на входе - единственный вариант, или есть еще какие-то ухищрения вокруг китайских ОУ? Обвешать конденсаторами определенной емкости и т.п.
4. Правильно ли я понимаю, что решающее значение в фильтре будет иметь число витков? Ограничение связано только с максимальным размером фильтра и диаметром провода, чтобы его сопротивление не получилось слишком большим.

OP_AMP_test_05-01.GIF

OP_AMP_test_05-02.GIF

OP_AMP_test_05-01.png

Link to comment
Share on other sites

А чего Вы гадаете, забейте СВЧ в поиск и посмотрите картинки, как разводятся питание и сигналы.

Link to comment
Share on other sites

Ферритовое кольцо 7.5x4.0x2.0 мм.
Провод 0.12 мм. Отрезал 1 метр, сложил вдвое, слегка свил.
Получилось 57 витков.

Подключил дроссель на входе питания - можно сказать что не работает.
Изменил направление одной обмотки - без изменений.

Индуктивность одной обмотки:
большое кольцо   2.0 мГн
маленькое кольцо 417 мкГн

Емкость между обмотками:
большое кольцо   74 пФ
маленькое кольцо 0.5 пФ

Размотал большой дроссель. Емкость провода 71.6 пФ.

Провод 0.12 мм. Отрезал 2.5 метра, сложил вдвое, слегка свил. Емкость 59 пФ.
Свил сильнее - емкость 65 пФ. Свил сильнее - 74 пФ.
Намотал на большое кольцо, получилось 37 витков.
Индуктивность обмотки 2.86 мГн.
Емкость между обмотками 59 пФ.

Подключил новый дроссель по питанию - эффективность значительно хуже, чем на этом же кольце, но с готовым кабелем от ЗУ.

Дело в сопротивлении или в сечении?
Или здесь уже имеет значение скин-эффект?
Один проводник 0.12 мм - длина окружности 0.3768 мм. Сечение 0.011304 мм.
Пять проводников 0.11 мм - общая длина окружностей 1.727 мм. Общее сечение 0.04749 мм.
Сечению 0.04749 мм соответствует диаметр одного провода 0.246 мм.
Длине окружности 1.727 мм соответствует диаметр одного провода 0.55 мм. Такой не совьешь и на маленькое колечко не намотаешь...

Link to comment
Share on other sites

LED-драйверы MEAN WELL – выбор больше, стоимость ниже

Компэл расширил и существенно пополнил склад LED-драйверами компании MEAN WELL, одновременно снизив цену на них. В настоящий момент на складе представлена широкая линейка продукции для наружного (семейства HLG, ELG, XLG, LPC, LPV), и для внутреннего (APC, LCM, SLD, APV) освещения.

Имеется большой выбор моделей с различными режимами стабилизации выходных параметров. Кроме того, есть в наличии и линейка DC/DC-драйверов, как понижающих (семейство LDD), так и повышающих (семейство LDH).

Подробнее>>

На то же большое кольцо 28x16x9 мм (высмотрел что это М2000НМ) намотал слегка свитую пару проводов МГТФ (14x0.08мм). Длина 1 метр. Общее сечение 0.07034 мм^2. Общая длина окружностей 3.5168 мм.
Т.е. сечение в 1.5 раза больше, чем у кабеля от китайского ЗУ, а длина окружности в 2 раза больше.
Получилось 28 витков.
Индуктивность обмотки 1.66 мГн.
Емкость между обмотками 34 пФ.
Работает хорошо. Похоже что нужно увеличивать поверхность провода. Хорошо бы попробовать литцендрат типа 50x0.05 мм, но у меня такого нет.
Отключил одну обмотку (висит в воздухе или замкнута) - не работает. Перевернул одну обмотку - не работает.
Т.е. можно подтвердить что фильтр работает именно как синфазный.

Кольцо 20x12x6 М2000НМ
Перемотал на него тот же провод МГТФ. Получилось 40 витков.
Индуктивность обмотки 2.26 мГн.
Емкость между обмотками 35 пФ.
Помехи ощутимо громче, но все же тише, чем без фильтра.
Отключил его.

Увидел рядом железяку от держателя платы 120x80x3 мм. Придавил ею провод и помехи стали тише. Развернул так, чтобы провод проходил по диагонали - еще тише.
Накрыл рядом провод второй такой же желязякой (только толщина 1.5 мм) - помех почти не осталось. Т.е эффективность даже выше, чем от большого ферритового фильтра.
На старый утюг реакции нет совсем, но его подошва не магнитится. Аналогично и с листом дюрали толщиной 3 мм.
Такое ощущение что провод нужно просто приложить к некой железяке, к которой липнет магнит. Форма имеет значение. Вероятно, есть связь с длиной волны.
900 МГц = 33 см. 1/2 длины волны 16.5 см, а диагональ у основы держателя платы 14.4 см.
В то же время, пропустил провод через кусок водопроводной трубы 1/2", длина 145 мм - эффекта нет. И здоровенный напильник (350x30x7 мм) тоже не помогает.

Понимаю что все, что связано с СВЧ - это отдельная и сложная наука, но метод тыка тоже никто не отменял. Особенно, если по конкретной проблеме почти нет простых и доступных рекомендаций.

Кстати, я нашел информацию что в зависимости от материала феррита, кабельные фильтры (защелки) работают на разных частотах.
www.gurevich-publications.com/articles_pdf/ferrite_filters.pdf
Марганец-цинк MnZn - до 2 МГц.
Никель-цинк NiZn - до 2.45 ГГц.
Хотя, на графике рис.6 видно что NiZn - до 300 МГц.

Полез искать первоисточник, нашел большой каталог по ферритам:
https://www.fair-rite.com/files1/Fair-Rite_Catalog_17th_Edition.pdf
Если просмотреть по диагонали, то видно что материал феррита закодирован (68, 67, 61, 52 и т.д.), но на страницах 6-8 в таблицах указаны различные варианты использования и диапазоны частот.
С точки зрения EMI фильтров:
"52" - 200-1000 МГц.
"61" - 200-2000 МГц.
Для остальных 300 МГц - потолок.

В то же время, здесь https://bec-shop.ru/wp-content/uploads/2017/03/Netermostabilnyie-MnZn-ferrityi_gruppovoy_korrektsiya-25.04.17.pdf указано:
Марганец-цинк.
Критические частоты для М1000НМ М1500НМ М2000НМ М3000НМ 0,6 0,6 0,5 0,1 МГц

Здесь https://bec-shop.ru/wp-content/uploads/2017/03/netermostabilnyie-NiZn-ferrityi_korrektsiya-ot-24.04.17.pdf пишут:
Никель-цинк.
М100НН, М400НН, М600НН рекомендуется использовать в диапазоне частот: М100НН - до 30 МГц, М400НН – до 3,5 МГц, М600НН – до 1,5 МГц. 
М1000НН - до 400 кГц.

Если я правильно понимаю, то для синфазного фильтра феррит должен сохранять свои свойства в нужном диапазоне частот и старые М2000xx в данном случае не подходят совсем, а для защелки на кабель - наоборот, феррит должен иметь большие потери.
Вот уж не думаю что в дешевых ширпотребовских защелках китайцы заморачиваются с маркой феррита. Что дешевле - то и поставили.

Еще где-то вычитал что на высоких частотах у синфазного дросселя помехи пролазят через межвитковую емкость. Видимо, провод должен быть в толстой оболочке.

Link to comment
Share on other sites

Литиевые батарейки FANSO в беспроводных датчиках

Литиевые батарейки различного химического состава и разных типоразмеров широко используются в беспроводных датчиках систем сбора данных, промышленной автоматики и систем умного дома. Широкий спектр таких батареек производит не прекратившая поставки в Россию китайская компания Fanso, входящая во всемирно известный концерн по производству электрохимических элементов питания EVE.

Читать подробнее >>

В 15.05.2022 в 23:22, Grishanenko сказал:

Там динамики подключены через LLC фильтр: 33 нГ 22 пФ (в разрыв двух проводов).

Естественно, там УНЧ D класса и без фильтра он в принципе не работает.

 

В 15.05.2022 в 23:22, Grishanenko сказал:

Поставил фильтры на динамик - без изменений.
Добавил такой же фильтр на питание - без изменений.

А что должно было измениться? Засунь плату в экранированный корпус проблема уйдет. У меня УНЧ и ЦАП в металлических корпусах, между ними кабель метра полтора длинной. Можно их обложить  телефонами и никаких наводок не будет.

 

В 15.05.2022 в 23:22, Grishanenko сказал:

Открыл схему на старенькие телефоны Nokia.

А открывать надо было плату и смотреть трассировку. И делать ее так, чтобы дорожки не являлись антеннами для частот GSM. А вообще иди и читай литературу по проектированию сигнальных плат, а не страдай хренью.

Link to comment
Share on other sites

Широкий выбор продукции MEAN WELL для промавтоматики на складе КОМПЭЛ

Компания КОМПЭЛ наращивает объем поставок источников питания MEAN WELL для промышленной автоматизации. Компания MEAN WELL не планирует уходить с рынка РФ, а ее продукция широко применяется в сфере промавтоматики (монтаж на DIN-рейку) и рекомендована в качестве замены других брендов и для применения в новых разработках.

Представляем ассортимент продукции MEAN WELL на складе КОМПЭЛ для надежного и бесперебойного электропитания устройств промавтоматики.

Подробнее>>

Posted (edited)
1 час назад, BARS_ сказал:

там УНЧ D класса и без фильтра он в принципе не работает.

В какой-нибудь PAM8403 (Class D), по схеме из даташита, динамики подключаются напрямую, без конденсаторов и индуктивностей.
И только где-то дальше написано что если хотите чтобы схема меньше давала помех - поставьте бусины и конденсаторы. Вложение 1.

Вот нашел схему Nokia 3510i, вложение 2.
Здесь даже название LM4890 прописано. Аналоговый усилитель.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4890.pdf
L180 и L181 ей для работы не нужны. Только с целью защиты от помех.
Да и внешний микрофон тоже к классу D не имеет никакого отношения. Вложение 3.
Там же видно синфазные фильтры на наушники. Вот только здесь уже конденсаторы не 22 пФ, а 10 нФ.
И, глядя на расположение L и C, очевидно что их цель - не пустить помехи с разъема.
Как и со входом зарядки.

1 час назад, BARS_ сказал:

У меня УНЧ и ЦАП в металлических корпусах, между ними кабель метра полтора длинной. Можно их обложить  телефонами и никаких наводок не будет.

А я ведь в первом сообщении писал что все зависит от самих микросхем.
У меня усилитель на древних TDA1524 и TDA1514 в корпусе Радиотехника У-101 (никакого экранирования) и наводок от телефонов я в нем никогда не слышал.
TDA2822 в маленьких колонках очень сильно подвержена наводкам от телефона. Улавливает за 2 метра.

1 час назад, BARS_ сказал:

А открывать надо было плату и смотреть трассировку. И делать ее так, чтобы дорожки не являлись антеннами для частот GSM. А вообще иди и читай литературу по проектированию сигнальных плат

У меня нет цели перепроектировать плату телевизора, усилителя или приемника.
Я хочу избавиться, в первую очередь, от тех помех, которые приходят в уже готовое устройство по проводам. Проверить это проще на вот такой маленькой плате из десятка деталей, где нет ничего лишнего.

1 час назад, BARS_ сказал:

читай литературу по проектированию сигнальных плат, а не страдай хренью

Какую книгу посоветуете?

PAM8403_01.png

LM4890_01.png

N3510i_01.png

Edited by Grishanenko
Link to comment
Share on other sites

Мощный универсальный неизолированный стабилизатор MORNSUN

Компания MORNSUN разработала универсальный понижающе-повышающий неизолированный стабилизатор (DC/DC-преобразователь) с выходным током до 10 А — KUB4836EB-10A. Этот стабилизатор можно использовать при входном напряжении в диапазоне 9…60 В (питающие шины с номинальным значением напряжения 12/24/48 В), а выходное напряжение можно подстраивать в диапазоне от 0 до 60 В. Преобразователь выполнен в корпусе 1/8 Brick с возможностью установки на печатную плату, имеется разновидность для монтажа на шасси — KUB4836EBF-10A.

Читать подробнее >>

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Сообщения

    • вот такая вот начинка одноразовой электронной сигареты. По идее, можно попробовать зарядить ? 0,5А явно много для него. Но его можно перенастроить.  Лучше бы конечно TP4056, но они закончились, хз когда будут в продаже. (ждалки-терпелки с али на каждый чих как-то западло). Что другое ? Так ЧиД свел всё в одну категорию, и без возможности выбора, типа листать вручную всё подряд. Свернуть шею тому кто это сделал.
    • Восстановить до состояния "как было" вряд ли. В таких конденсаторах выводы не только для протекания тока, а больше способ механического крепления. Если восстановить с целью использовать в своих поделках, потому что выкинуть жалко, то быстро подпаять многожильным проводом к остаткам ножек и использовать там где это будет не проблема. Думаю что долгая и усердная пайка связана будет с перегревом, а это чревато. 
    • Их лужение и пайка отдельная история с бдсм и кислотой
    • Мой вариант- одеть на остатки выводов " протезы" . Использовать подходящие иглы от шприцов , с  внутренним лужением . Потом обрезать  до необходимой длины.
    • Тот, на котором рассевалось 0.5 Вт нашел губами, он явно коротил линию. Потом еще три нашел тестером, там ничего не шунтиовало и 20 кОм утечки означало, что емкость худая. Екости вероятно вышли из строя из-за броска напряжения, оборудование относительно новое. Потом взял образцы тепловизоров на пробу и тогда нашел еще одну емкость в рабочей схеме. Это было основным аргументов в пользу приобретения. И esr у светящейся емкости. Нужно отметить, что ее температура всего на 4 градуса выше окружающей.
    • Здравствуйте, форумчане! Имеется у меня старый блок индикации уровня звука от усилителя Радиотехника У-101 (нерабочий, сгоревший М85-1А) и рабочий блок индикации уровня звука (записи) от Маяка 240С с кодировкой 2.746.009. Пришла в голову идея подклдчить ИЛТ4-30М к этой плате вместо родного ИЛТ6-30М и вообще суть этого вопроса в распиновке выводов каждой из этих колб и желательно самой схемы. Простите, я плохо разбираюсь в радиотехнике. Заранее спасибо! P.S. ИЛТ4-30М (1 фото), ИЛТ6-30М (2 фото), блок индикации Маяк 240С с кодировкой 2.746.009 и его принципиальная схема (3, 4, 5, 6, 7, 8 фото).
×
×
  • Create New...