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

LIR-20 – модуль резервирования питания от MORNSUN
Компания MORNSUN расширила линейку продукции, монтируемой на DIN-рейку, выпустив модуль резервирования питания LIR-20 с максимальным током до 20 А на канал. Модуль можно использовать на шинах с напряжением 24 или 48 В (полный диапазон напряжения 22…60 В). Данный модуль применяется в системах, где даже выход из строя источника питания (ИП) не должен привести к потере напряжения. К модулю резервирования подключаются два источника питания, причем один из них может быть бесперебойным (ИБП; UPS), и нагрузка.

Читать 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

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>>

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

Популярные модели литиевых батареек FANSO EVE Energy готовы к отправке
На складе КОМПЭЛ уже готовы к поставке одни из самых востребованных литиевых батареек типов ER и CR производства FANSO EVE Energy – одного из мировых лидеров на рынке первичных литиевых элементов питания.
Данные источники тока получили широкое применение в различных областях, будь то системы безопасности, приборы учета или мелкая бытовая техника. 

Подробнее о применениях>>
 

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

Источники питания MEAN WELL для медицинских устройств на складе Компэл

Компэл расширяет складскую программу по специальным ИП для применения в медицинских приборах и устройствах. Представлены ИП в диапазоне мощности от 5 до 500 Вт, по медицинскому стандарту EN60601-1 с двумя мерами защиты пациента (2хMOPP; тип BF) для устройств, контактирующих с пациентом.  Все эти надежные источники питания могут применяться не только в медицинских устройствах.

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, вот Вы правильно всё поняли, я ведь почему собственно и задал вопрос на форуме, снизить резонанс можно запросто, а вот поднять, вот что действительно интересно, потому как у автора "той коробочки" вышло таки поднять резонанс выше чем он был изначально и даже поменять его добротность. Я подозреваю, что у меня резонанс слишком низко находится, датчик далеко не злобный 9кОм, а высокие частоты звучат так словно там 18кОм. Встроить ОУ в гитару не проблема, кармашек темброблока просторный,на крайний случай можно и в коробочке сделать, просто подключать проводом 10-15 см, как радиосистемы, повесил на ремень или сзади прилепил на двухсторонний скотч и дело в шляпе. На счет измерений. Вы тоже правильно поняли, но к сожалению под рукой сейчас нет генератора, мне проще намотать или выдрать подходящую катушку, подать тестовый сигнал с выхода аудиоинтерфейса и записать его в инструментальный вход, а уже затем считывать показания при помощи анализатора спектра.
    • https://guitar-gear.ru/forum/topic/8137-активная-электроника-tuvalu-2021/  По теме активной электроники с изменяемой частотой резонанса. Вот еще схема. Сам ее собирал. Работает отлично. В истоковой цепи можно поставить галетник с набором конденсаторов. Батарейка у меня ходила два года.   http://www.sugardas.lt/~igoramps/article21.htm
    • Выкладываю переделанную схему по общему стандарту в двух вариантах, черно-белый и цветной для наглядности, кому как удобнее. Перепаял сгоревшие элементы и снова подключил плату к сети, только в этот раз через лампочку-предохранитель, тишина, ничего не происходит, напряжение на плату поступает 320 VDC, но трансформатор ничего не выдает, зеленый контрольный светодиод D5 молчит, подскажите, пожалуйста, может быть причина в компораторах? Если не сложно, объясните, пожалуйста, каким образом при подаче на трансформатор постоянное напряжение 320 В, он запускается в рабочий режим (это же примерно как эл.магнит), другое дело на переменном напряжении и как этим управляют транзисторы Q1 и Q2. Спасибо.
    • Это болезнь подобная аудиофилизму - собирать из древних деталей устройства и получать от этого кайф. Большее внимание здесь уделяется не качеству работы данного устройства, а оформлению печатной платы узорными радиаторами, старинными большими конденсаторами, резисторами МЛТ и т.п.
    • Доброй ночи! Схема палник 311 .без нагрузки завожу усилитель в клип и слышу лёгкое потрескивание в дросселе !это нормально или при нагрузке что то может произойти ? питание +-82в частота 75кГц 135мкГн 2мФ остаток несущей 1.2в .планируется работа в 1ом
    • Это и отличает профи от слухача! Запас точности карман не тянет. Пусть будет - человек (и его слух) существо сложно устроенное. Бывали случаи, когда опытные звукорежиссеры с большой вероятностью отличали или отгадывали оригинал и копию, отличающиеся по искажениям меньше, чем на 0,01-0,001%. Не?
    • Спасибо большое.   Думаю нет. Пусть они и дешёвые.   Да, я не профи в этом деле, но это надеюсь осилю.
×
×
  • Create New...