Wie löst das Platzieren einer Kappe zwischen Signal-GND und Erd-GND Gleichtaktrauschen?

Vielen Dank im Voraus für Ihre Zeit.

Ich lese mehrere Artikel über Gegentaktrauschen und Gleichtaktrauschen. Darunter fand ich die folgenden 2 ziemlich lehrreich:

https://www.murata.com/~/media/webrenewal/products/emc/emifil/knowhow/26to30.ashx https://micro.rohm.com/en/techweb/knowledge/emc/s-emc/01 -s-emc/6899

Lassen Sie mich zunächst über mein Verständnis als Ausgangspunkt sprechen.

  1. Gegentaktrauschen ist ein Rauschen, das bei der Ausbreitung der Stromleitung erzeugt wird, z. B. Rauschen, das durch den Betrieb einiger On-Board-Chips erzeugt wird, wie z. B. Source / Sink-Strom zu GND. Dies erzeugt eine Welligkeit auf der Stromleitung, die Rauschen ist. In diesem Fall löst das Platzieren eines Kondensators zwischen Strom- und GND-Leitung das Problem, er leitet den Rauschstrom zu GND und fließt zurück zur Stromquelle. Dies ist in den mit 1 und 2 gekennzeichneten Abbildungen dargestellt.

  2. Gleichtaktrauschen ist ziemlich verwirrend. Es wird durch die Kopplung zwischen Ihrer Signalspur oder -ebene an Bord und der Erde GND erzeugt . Der Ausgangspunkt ist, dass es eine Kopplung zwischen Ihrer Spur oder Ihrem Flugzeug an Bord und der umgebenden mechanischen Box gibt, die mit der Erdung verbunden ist, sodass diese Kopplung einen gewissen Strom durch sie erzeugt. Dann fließt dieser Kopplungsstrom zurück zur Masse GND Ihres Netzteils, mit der die umgebende mechanische Box verbunden ist, und dann fließt das Rauschen durch seine Streukapazität sowohl zu den Strom- als auch zu den GND-Leitungen, die das Netzteil zu Ihrer Platine führt. Dies ist der Signalfluss von Gleichtaktrauschen.

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Ist mein Verständnis richtig?

Meine Fragen sind:

  • Im ersten Artikel, Unterdrückungsmethode für Gleichtaktrauschen (2), heißt es, dass das Hinzufügen einer Kappe zwischen Signal GND und Masse GND Gleichtaktrauschen löst, warum? Ich verstehe Methode (1) mit Gleichtaktdrossel, aber warum funktioniert Methode (2) auch? Nur weil Gleichtaktrauschen auf Masse GND bezogen ist, kann es durch Platzieren einer Kappe zwischen dem Durchgang von Gleichtaktrauschen und Masse GND herausgefiltert werden?

  • Warum geht der Strom des Gegentaktrauschens nicht mit dem Weg des Gleichtaktrauschens?

Warum geht der Strom des Gegentaktrauschens nicht mit dem Weg des Gleichtaktrauschens?

Antworten (2)

Das Gleichtaktrauschen existiert sowohl zwischen den Stromversorgungsleitungen als auch der Bezugsmasse. Ohne Maßnahmen ist das Gleichtaktrauschen an der Last über die Streukapazität gegen GND sichtbar. Wenn Sie von den Versorgungsleitungen Kappen auf Bezugsmasse legen, wird der Stromkreis der Rauschquelle vor Erreichen der Last kurzgeschlossen.

Ok, nun, das führt mich ein paar Jahrzehnte zurück, als ich mit einem Audioelektroniker darüber diskutierte, wie die Power Noise-Analyse den Audiotechnikern im theoretischen Format erklärt werden kann. Niemand hat wirklich eine gute Erklärung dafür herausgebracht, aber ich werde Ihnen meine Sichtweise darlegen. Ich habe das aus einem Pro-Audio-Forum kopiert, aber da es darum ging, hilft Ihnen das weiter. Der einzige Unterschied besteht darin, dass wir im Pro-Audio-Bereich Schaltungen mit doppelter Versorgung und Signale haben, die nicht immer auf Masse bezogen sind, die als symmetrische Signale betrachtet werden und in Übertragungsleitungen oder durch speziell entwickelte Schaltungen übertragen werden können. So:

Von hier.

Sie sehen, wenn eine Stromversorgung das Signal auf Gleichstrom gleichrichtet, wird das Rauschen den gleichgerichteten Amplituden sowohl am + Ausgang als auch am - Ausgang in Phase überlagert. Wenn wir nun zwei Versorgungen in der Schaltung haben (wie eine +15- und -15-Schiene), haben wir eine Versorgung, bei der der --Ausgang mit einem "Erdungspunkt" für die positive Versorgung verbunden ist, und die andere Versorgung ist mit der "Erdung" verbunden Punkt", um die negative Spannungsversorgung herzustellen. Was jetzt passiert ist, ist, dass am "Erdungspunkt" das Rauschen von beiden Versorgungen hinzugefügt wird.

Betrachten wir nun die Rauschzustände, die sich bei dieser Doppelversorgung mit gemeinsamer DC-Masse entwickelt haben. Welche sind wie folgt definiert:

Unsymmetrisches Gleichtaktrauschen der positiven Versorgung: Dies ist das gemessene und beobachtete Rauschen, wenn die positive Versorgung auf die gemeinsame DC-Masse bezogen wird.

Unsymmetrisches Gleichtaktrauschen der negativen Versorgung: Dies ist das gemessene und beobachtete Rauschen, wenn die negative Versorgung auf die gemeinsame DC-Masse bezogen wird.

Symmetrisches Gleichtaktrauschen der differentiellen Versorgung: Dies ist das gemessene und beobachtete Rauschen, wenn von der positiven Versorgung auf die negative Versorgung referenziert wird. Im Idealfall wünschen wir uns hier eine vollständige Auslöschung, und die ideale Einstellung gleicher und entgegengesetzter Versorgungsspannungen löscht das meiste Rauschen respektvoll aus.

Nun, um eine bestimmte Art der Entkopplung zur Unterdrückung von Diodenübergangsrauschen, RFI usw. von der Stromversorgung anzuwenden, hängt davon ab, welche Rauschquelle Sie unterdrücken möchten. Wie die Rauschdifferenz, die sich zwischen zwei Erdungen oder zwei internen Wechselstromsignalrückführungen entwickelt.

Aber Sie müssen berücksichtigen: Wo Sie das Signal referenzieren. Da eine Wechselstromsignal-Übertragungsleitung keine Gleichstrom-Massereferenz hat und das Wechselstromsignal in einer Schaltung intern mehrere Signalrückleitungen hat. Sie sind die Gleichstrommasse, die positive Gleichstromversorgung und die negative Gleichstromversorgung und die Inversion des Signals selbst.

Wie löst das Platzieren einer Kappe zwischen Signal-GND und Erd-GND Gleichtaktrauschen?
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