USB-Schaltnetzteilfilter

Guten Tag Studienkollegen des Lebens,

Ich habe eine spezielle Frage, die sich auf die Verwendung eines Duracell USB-Schaltnetzteils als Hauptversorgung für eine hochempfindliche Sensorplatine bezieht. Das meiste Rauschen liegt unterhalb von 3,58 MHz und geht bis 300 kHz herunter.

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und hat diese Wellenform.

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Der Schaltplan verwendet diese Konfiguration, um zu versuchen, das Rauschen zu eliminieren, indem es von vornherein blockiert wird. Die Chip-Induktivitäten sind getrennt.

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Eine Variation davon, die ich im Internet gefunden habe, bestand darin, ein Jahrzehnt Kondensatoren (100 uF, 10 uF) vor einer Ferritperle mit einem Elektrolyt, Taltanium und Keramik (10 uF, 47 uF, 0,1 uF) danach zu verwenden.

http://www.ti.com/lit/an/scaa048/scaa048.pdf und http://www.ftdichip.com/Support/Documents/AppNotes/AN_146_USB_Hardware_Design_Guidelines_for_FTDI_ICs.pdf

Ich weiß, dass es keine perfekte Lösung für dieses Problem gibt

Ist dies ein besserer Weg zur Rauschunterdrückung?

Wie Sie sehen können, gibt es eine zusätzliche Induktivität (L3), um AGND und DGND zu entkoppeln.

Vielen Dank im Voraus.

Möglicherweise schränken Sie die Antworten ein, indem Sie diese Frage an "Mitstudenten des Lebens" richten. Ich fühle mich auf dieser Grundlage nicht qualifiziert, eine Antwort zu geben, weil ich mir in meinem Alter mehr Sorgen um den Tod mache.
Das ist irgendwie morbide. Ich habe mich an die Gemeinschaft als Ganzes gewandt, da wir ständig lernen sollten. Noch vor dem „Tod“. Ich hätte gerne noch Ihren Kommentar zum Thema Filterung einer verrauschten USB-Quelle. Obwohl es, wie bereits kommentiert, nicht die ideale Quelle ist.

Antworten (1)

Die Verwendung eines Schaltreglers (im Duracell USB-Netzteil) für "eine hochempfindliche Sensorplatine" ist Ihr Problem. Empfindliche analoge Elektronik erliegt schnell dem Rauschen, das solchen Reglern innewohnt. Sie können mit dem Filtern in die Stadt gehen (und einfach eine Kappe jeder Art zu werfen, ist nicht der ideale Weg, um dies zu tun), aber einige kommen immer noch durch - ob solche Bemühungen für Ihre Bedürfnisse ausreichen, können Sie nicht nachlesen haben uns gesagt.

Es ist üblich, eine lineare Reglerstufe zwischen dem rohen Schaltnetzteil und der analogen Schaltung hinzuzufügen. Wenn Ihre analogen Schaltkreise problemlos mit weniger als 5 V arbeiten, kann ein linearer LDO-Regler (Low Dropout Voltage) hinzugefügt werden, aber dies setzt viel über die analogen Schaltkreise voraus (Headroom, Spannungsreferenz in einem ADC usw.). .

Es gibt später LDOs, die bei der weiteren Filterung helfen. Tatsächlich gibt es zwei im Sensorpfad. Der gemessene Sensor ist ein sehr schwacher Stromsensor. Die LDO-Linearregler sind ein REF3040 und ein REF3020 mit einem RC-Filter dazwischen. Ich habe mich nur gefragt, ob es einen besseren Weg gibt, die Filterung an der Quelle effizienter durchzuführen, und ob es notwendig ist, den Induktor sofort vom USB auf dem Erdungspfad zu haben. Würde auch ein Kondensator mit niedriger Impedanz vor den Induktivitäten helfen oder mehr Oberschwingungen verursachen?
OK. Haben Sie also tatsächlich ein Problem damit, dass diese 300 kHz (und ihre Harmonischen) in Ihre analogen Messwerte gelangen (ich vermute ja, sonst wären Sie nicht hier;)? Wenn ja, würde ich versuchen, Ihre LC-Filterung so abzustimmen, dass sie auf diese Frequenzen abzielt, anstatt bisher nur einen Scatter-Gun-Ansatz zu verwenden.
Ich habe einen RC-Filter zwischen dem Regler und dem 5Vusb nach der Induktivität hinzugefügt. Scheint gut zu funktionieren. Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe.
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