Moin Leute!
Man entkoppelt ja oft bei einem Mikrocontroller den AVcc vom DVcc
mittels eines kleinen Ferrites / Spule.
Was eigent sich hier besser und noch wichtiger - nach welchen Kriterien
wähle ich solch ein Bauteil aus?
Kann mir da einer nen Tip / Erklärung zu geben? Da wäre ich euch echt
sehr dankbar!
Die Spule soll hohe Frequenzen breitbandig dämpfen.
Eine Spule mit hoher Induktivität hat aber auch eine Kapazität zwischen
den Windungen, ist also nicht so gut bei hohen Frequenzen sondern wirkt
eher wie ein Koppelkondensator.
Die Induktivität darf also nicht zu hoch sein aber so hoch wie möglich.
Es hängt mehr von der Bauform als vom echten Wert ab, welchen
Frequenz(dämpfungs)gang die Spule hat.
Am Besten sind Stabspulen bei denen die Windung einlagig mit Abstand
(durch Aufwickeln 2er Drähte bifilar und abwickeln eines davon)
gewickelt ist.
Wirklichen Vergleich kannst du nur durch einen Spektrum Analysator
bekommen. Wenn man den nicht hat, nimmt man 10uH.
Und wie sieht es dagegen mit Ferriten aus? Ich habe hier z.B. welche,
die mit 2kOhm bei 100MHz angegeben sind.
Sind diese Dinger unbrauchbar? Gehen die auch für sowas? Wie kann man
die denn mit normalen Spulen vergleichen - die haben ja keine 100MHz
Angabe, sondern haben dort halt den Wechselstromwiderstand, den man
errechnen kann.
Spule besser Ferrit? Umgekehrt?
Frank Hansen schrieb:> Spule besser Ferrit?
Ja. Ferrite dämpfen nur hohe Frequenzen. Spulen auch die tieferen, die
bei "langsamen" Digitalschaltungen mit Controllern den Hauptanteil der
Störungen ausmachen.
Ich lese da von Anfang an mit. Das Thema ist für mich gerade aktuell.
Ich habe da auch schon in anderen Threads was dazu gelesen. Noch habe
ich nicht den Durchblick, darum auch von mir ein paar Fragen.
Knut Ballhause schrieb:
> Ferrite dämpfen nur hohe Frequenzen. Spulen auch die tieferen,
AUCH die tieferen? Heißt das, dass wenn ich eine Spule einsetze, so habe
ich die Wirkung, wie wenn ich ein Ferrit einsetzen würde und zusätzlich
noch, dass die tieferen Frequenzen ( kHz- bis unterer MHz-Bereich, so
bis ca. 5 MHz ??? ) gedämpft werden? Richtig?
noips schrieb:> Heißt das, dass wenn ich eine Spule einsetze, so habe> ich die Wirkung, wie wenn ich ein Ferrit einsetzen würde und zusätzlich> noch, dass die tieferen Frequenzen ( kHz- bis unterer MHz-Bereich, so> bis ca. 5 MHz ??? ) gedämpft werden? Richtig?
Naja. Spulen sind für zunehmende Frequenzen ein zunehmender Widerstand.
Also beginnen sie, ab einer bestimmten Frequenz Störungen zu dämpfen.
Abgesehen von der Eigenresonanz, die zu unerwünschten Effekten führen
kann, dämpfen Spulen viel breitbandiger, als ein Ferrit. Dafür vertragen
sie aber auch weniger Strom, der kontinuierlich durch sie
hindurchfließen kann. Die Multilayer-Spulen in Bauform 0805 mit 10µH zum
Beispiel gerade mal um 20mA. Ferrite dieser Bauform halten locker 1A und
mehr aus.
Ich lerne gerade, wie man Power Filtering macht, in meinem Fall für
einen 16-Bit-ADC. Du hast hier
Beitrag "Re: Spulen oder Ferrite Beads?"
geschrieben, dass das dort gelinkte Ferrit (oder d e r Ferrit ??)
nicht als L/C-Filter für Spannungsversorgung geeignet ist. Das heißt
aber doch nicht grundzätzlich, dass Ferrite als
Versorgungsspannung-Filter nicht geeignet sind, oder? Ich habe
unterschiedliche ADC-Evaluation Boards etwas näher angeguckt, und da
waren in der Vers.Spannung auch Ferrite oder LC-Filter mit Ferriten zu
finden. (seihe z.B. hier
Beitrag "Re: Was ist das für ein Schaltsymbol?")
Auch hier
http://www.lairdtech.com/WorkArea/linkit.aspx?LinkIdentifier=id&ItemID=3358
wird in dem Blockbild unter B ein Ferrit zur Vers.Spannungs-Entstörung
verwendet.
Hier
http://katalog.we-online.de/kataloge/eisos/index.php?language=xx&pf=WE-CBF
heißt es mehrfach, dass einige Ferrite für
Versorgungsspannungsentkopplung gedacht sind.
Somit stellt sich für mich die Frage, kann man, wie hier behauptet
Beitrag "Re: Spulen oder Ferrite Beads?"
die 10uH-Spule wirklich nicht mit einem geeigneten Ferrit ersetzen? Und
wenn nicht, warum? Das würde ich gerne verstehen? Dankeschön!
noips schrieb:> as heißt> aber doch nicht grundzätzlich, dass Ferrite als> Versorgungsspannung-Filter nicht geeignet sind, oder?
Nein, das heißt es nicht. Es ging hier um die Filterung des
AVcc-Anschlusses und dafür nimmt man keinen Ferrit aus den aufgeführten
Gründen im genannten Thread .
noips schrieb:> Ich habe> unterschiedliche ADC-Evaluation Boards etwas näher angeguckt, und da> waren in der Vers.Spannung auch Ferrite oder LC-Filter mit Ferriten zu> finden.
Es kommt in der Tat darauf an, welchen Frequenzbereich man
ausfiltern/vernichten will. Und auf den Strombedarf der Anwendung.
noips schrieb:> Auch hier> http://www.lairdtech.com/WorkArea/linkit.aspx?Link...> wird in dem Blockbild unter B ein Ferrit zur Vers.Spannungs-Entstörung> verwendet.>> Hier> http://katalog.we-online.de/kataloge/eisos/index.p...> heißt es mehrfach, dass einige Ferrite für> Versorgungsspannungsentkopplung gedacht sind.
Ja genau. Schau mal auf die dort angegebenen Frequenzen und überlege
Dir, ob diese Frequenzen den ADC, der mit 250kHz Takt läuft und 13
Zyklen zur Messung braucht, überhaupt stören würden.
noips schrieb:> die 10uH-Spule wirklich nicht mit einem geeigneten Ferrit ersetzen?
Es gibt keinen geeigneten Ferrit für eine 10µH Spule. Das sind Äpfel und
Birnen. Spulen und Ferrite sind zwar Induktivitäten, aber eine Spule hat
im Vergleich zu einem Ferrit viel mehr Windungen Draht, somit eine viel
höhere Induktivität, eine viel höhere Dämpfungswirkung und eine viel
niedrigere Stromtragfähigkeit. Ein Ferrit ist nur ein Draht durch einen
absorbierenden Presswerkstoff (manchmal auch mehrere Drähte) und hat
eine sehr geringe Induktivität und dämpft durch die Eigenschaften des
Presswerkstoffes erst Frequenzen meist oberhalb von 10Mhz wirksam, hat
aber eine hohe Stromtragfähigkeit gegenüber der Spule gleicher
Abmessung.
Ich habe noch Fragen über Fragen! Ich würde aber gerne dieses Thema
versehen.
Knut Ballhause schrieb:
> Ja genau. Schau mal auf die dort angegebenen Frequenzen und überlege
Dort steht unter anderem "To attenuate DC-DC converter switching noise".
In welchem Bereich liegt das durch DC-DC-Wandler erzeugte Rauschen?
Nicht unter 10 MHz?
> überlege> Dir, ob diese Frequenzen den ADC, der mit 250kHz Takt läuft und 13> Zyklen zur Messung braucht, überhaupt stören würden.
Und wie ist es mit dem ATxmega128A1? Der läuft bis 32 MHz und sein ADC
hat Sample Rate bis 2 Msps. Bei dem wird aber im ApNote auch LC-Filter
mit 10uH-Spule vor AVCC empfohlen.
Noch was fällt mir ein: Wenn oben genannte Beispiele mit Ferriten für
Vers.Spannunggs-Enstörung, nur für höherfrequente Störungen enkoppelt
sind, dann sind die für niederfrequentere aber offen. Heißt dass, das in
diesem Fall der Entwickler ausschließen kann, dass die letzteren
vorhanden sind? In welchem Fall kann man das ausschließen? Oder ist die
Elektronik in diesen Beispielen gegen niederfrequente Störungen
unempfindlich?
> In welchem Fall kann man das ausschließen?
Kein Elektroniker kann irgendwas ausschliessen.
Aber der Hersteller weiß auch, daß er die Einflüsse minimieren muß,
damit das erreichbar ist, was im Datenblatt beworben wird.
Also wählt er ein gutes Platinenlayout und setzt die Bauteile ein, mit
denen er die besten gemessenen Ergebnisse bekam.
Er weiß nicht, welche Bauteile du kaufen kannst, ob du vielleicht besser
bist als er, er schriebt nur, nimm 10uH weil das bei ihm bessere
Ergebnisse brachte als 1uH oder 100uH.
Und nun kommt ein Noob wie du und redet von "ausschliessen" und fordert
absoluten Wahrheiten.
Wenn du nicht in der Lage bist selber was auszumessen und besser zu
bauen, dann bist du gut beraten das zu nehmen was Atmel empfiehlt. Und
WENN du es messen kannst, dann nimm das für dich ausreichende aber
jammer nicht.
MaWin schrieb:
> aber jammer nicht.
Habe ich es? Evtl. hast du mich einfach nicht verstanden. Ich habe ja
gefragt:
Auf einer Seite entstört Atmel den AVcc-Eingang durch 10uH/100nF Filter,
was ja auch Störungen bei niedrigeren Frequenzen ausfiltert. Auf der
anderen Seite, habe ich mir Schaltpläne von Eval.Boards mit ADCs
angeschaut, auf denen die Versorgung nur mit einem Ferrit enstört wird,
was ja nur bei höheren Frequenzen wirksam ist. Also geht Atmel davon aus
das niederfrequente Störungen da sein können und die Designer von dem
genannten Eval.Board gehen davon aus, dass niederfrequente Störungen
nicht da sind, weil sie ja die Enstörung nur mit einem Ferrit machen.
Aber wenn bei einem Atmega die Störungen da sind, wieso bei dem
Eval.Board nicht? Und ich verstehe nicht, warum die Designer keine
Entsörung für niedrigere Frequenzen vorgesehen haben?
>> In welchem Fall kann man das ausschließen?>> Kein Elektroniker kann irgendwas ausschliessen.
Auf einem anderen Eval.Board habe ich z.B. ein BNX016-01 (EMI
Suppression Filter) nach dem Versorgungsstecker auf der Platine gesehen.
Das wäre doch eine mögliche Antwort auf meine Frage, wie man die
niederfrequentere Störungen ausschließen kann. Der Filter filtert schon
einen Teil der Störungen raus, und bei den ICs sind dann einfache
Ferrite ausreichend (also keine Spule mehr nötig).