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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Common mode Filter


Autor: Kris Dis (bernd123)
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Nabend,

ich habe eine Frage zum Thema Filter (für meine DA). Und zwar genau "Was 
macht ein Common Mode Filter"? Ich habe mir das hier durchgelesen -->

http://www.google.de/url?sa=t&source=web&ct=res&cd...

Jetzt habe ich eine Schaltung mit einem CMF@100Mhz. Also eine Filter der 
bei 100Mhz dämpft.  Ich will jetzt nicht genau ins Detail gehen, aber 
die Schaltung die ich betrachte wird in einem magn. Feld betrieben und 
es werden Spannungspegel an Bauteilen gemessen. Diese Messleitungen sind 
Differentiel nach aussen geführt mit einem CMF kurz vor den 
Ausgangsbuchsen.

Ich erkläre mir den Einsatz dem CMF jetzt so, das diese kleinen Dinger 
dafür sorgen sollen, das induzierte Ströme in der Messleitung (welche 
unerwünscht und zwangsweise aus dem magn. Feld induziert werden) 
kompensiert werden. Eigentlich sorgt der gegensätzliche magn Fluß 
innerhalb des CMF für die Kompensation.
Ausserdem wird in dem obrigen PDF beschrieben, das es keine Induktivität 
nach aussen sichtbar ist. Nur das gilt ja immer für die zu filterne 
Frequenz.

Sind meine Annahmen richtig?

mfg

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Kris,

>Jetzt habe ich eine Schaltung mit einem CMF@100Mhz. Also eine Filter der
>bei 100Mhz dämpft.  Ich will jetzt nicht genau ins Detail gehen, aber
>die Schaltung die ich betrachte wird in einem magn. Feld betrieben und
>es werden Spannungspegel an Bauteilen gemessen.

Ich will jetzt nicht genau ins Detail gehen, aber wenn das Magnetfeld 
nicht gerade für die 100MHz Gleichtaktstörungen verantwortlich ist, 
kannst du es auch gleich weg lassen. Wegen des Magnetfeldes brauchst du 
es dann jedenfalls nicht.

Kai Klaas

Autor: Otto J. (Gast)
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Ansonsten kannst du es auch mal mit einer Stromkompensierten Drossel 
versuchen.
Am besten ein Eval Kit von z.B. Würth bestellen.
Deine Überlegungen bezüglich der Wirkungsweise von CMF sind 
grundsätzlich richtig.

Autor: Michael O. (mischu)
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Wenn Du ein statisches magnetisches Feld hast (da wäre ein Detail 
hilfreich gewesen) brauchst Du auch kein CMF. Wo kein dB/dt ist, da gibt 
es auch keine induzierte Spannung.

Autor: Kris Dis (bernd123)
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Danke.

f ist 13.56 Mhz... :-)  Also RFID. Ich denke die hohe Sperrfrequenz 
kommt daher, das diese Filter ja auch einen bestimmten Dämpfungsbetrag 
um die genannnte Frequenz haben. Das eine von 100Mhz eingesetzt, damit 
die 13.56Mhz genau halt nicht beeinträchtigt werden. So verstehe ich das 
System.

mfg

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Chris,

>Das eine von 100Mhz eingesetzt, damit die 13.56Mhz genau halt nicht 
>beeinträchtigt werden.

Dein Gleichtaktfilter darf bei 13,56MHz aber eine hohe Dämpfung haben, 
weil es ja gerade das differentielle Signal nicht beeinflußt!

Was willst du denn eigentlich überhaupt filtern? Ist die 
Gleichtaktdrossel vorgegeben und du willst die Funktion verstehen? Oder 
versuchst du eine Störung wegzufiltern?

Kai Klaas

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Kris,

gegeben sind zwei Leitungen von A nach B

Der Normalfall bei einer Signalübertragung von A nach B ist, daß der 
Strom auf beiden Leitungen in die entgegengesetzte Richtung fließt 
(I1=I2).
A          I1                  B
------------>------------------
------------<------------------
           I2

Ist die Leitung zusätzlich Teil eines größeren Stromkreises, so kann es 
passieren, daß ein Teil des Stromes auf beiden Leitungen in die gleiche 
Richtung fließt. Dieser Strom trägt die Bezeichnung "common mode":

A          ICM                 B
------------>------------------
------------>------------------
           ICM

Du kannst den Common-Mode-Strom unterdrücken, indem Du um die Leitung 
ein magnetisches Material (Ferritkern) anbringst.
- Auf den Common-Mode-Strom wirkt der Ferritkern wie eine Spule. Die 
Leitung wird dadurch hochohmig, was den Stromfluß ICM hemmt.
- Auf den Differential-Mode-Strom (oben) wirkt der Ferritkern bei 
idealtypischer Betrachtung überhaupt nicht, da gar kein Strom vorhanden 
ist (I1-I2=0).

Idealerweise ist das Ferritmaterial verlustbehaftet, so daß die Energie 
des (störenden) Common-Mode-Stroms mit der Zeit in Wärme umgesetzt wird.

Gruß,
  Michael

Autor: Gaast (Gast)
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Man kann sich das übrigens auch so vorstellen, dass eine 
Gleichtaktdrossel im HF-Bereich zwischen zwei verschiedenen 
Massepotentialen übersetzt. Die Kopplung zwischen den Drosseln sorgt ja 
dafür, dass in beiden Leitern die gleiche Spannung induziert wird.
"Nebenbei" verringert die Drossel den Strom, der sonst als 
Ausgleichsstrom über den Masseleiter (aber nicht, oder nur in ganz 
geringem Maße über den Signalleiter) fließen würde. Genau genommen ist 
das natürlich auch Bedingung für eine Filterwirkung - würde der Strom 
über den Masseleiter nicht verringert werden, hätte man wieder einen 
Längsspannungsabfall, der sich zum symmetrischen Teil des Signals als 
Störsignal addiert.

Gruß

Autor: Gaast (Gast)
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Durch die Streuinduktivität hat eine Gleichtaktdrossel natürlich auch 
für symmetrische Signalanteile eine Filterwirkung. Die ist aber um 
Größenordnungen geringer als die Gleichtaktunterdrückung!

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