Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Störungen auf Versorgungsspannung durch WLAN Modul


von Timo W. (timo_w490)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe betreibe ein Microcontroller, ein ADC und ein WLAN Modul an 
einem 3.3V Festpannungsregler, sobald etwas auf dem WLAN Modul gesendet 
wird, sieht man auf der Versorgungspannung (3,3V) fast überall in der 
Schaltung Peaks die Spannung kurzfristig auf 2,5V bis 4,1V verschieben.. 
Die Peaks sind nur einige ns breit.

Diese Störungen bringen den ADC durcheinander und man sieht sie später 
extrem auf dem Nutzsignal.

Versorge ich das WLAN Modul mit einem eigenen Festpannungsregler, sind 
die Probleme weg.

Ich würde gerne auf den 2. Regler verzichten und die Spannung filtern. 
Ein 330uF direkt an den Pins des WLAN Moduls senkt die Amplitude der 
Störungen auf 0,5V, was jedoch zu wenig ist..

Würde es was bringen, wenn ich eine Induktivität in die VCC Leitung vor 
dem WLAN Modul setze und dahinter den 330uF (LC-Filter)? Oder eher einen 
schnelleren Kondensator? Kerko/Tantal?

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
> Timo W. schrieb:
> sieht man auf der Versorgungspannung (3,3V) fast überall in der
> Schaltung Peaks die Spannung kurzfristig auf 2,5V bis 4,1V verschieben..
> Die Peaks sind nur einige ns breit.
Betriebsspannung nicht ordentlich "geblockt" und/oder Layout schlecht.

> Ein 330uF direkt an den Pins des WLAN Moduls senkt die Amplitude der
> Störungen auf 0,5V, was jedoch zu wenig ist..
330uF - sicher als Elko oder?
Elkos gegen ns-Impulse ist so, als ob du mit Kindertretroller beim 
Formel-1 Rennen mit machen willst.
Der Elko funktioniert bis in den Frequenzbereich von paar hundert kHz.

> Würde es was bringen, wenn ich eine Induktivität in die VCC Leitung vor
> dem WLAN Modul setze und dahinter den 330uF (LC-Filter)? Oder eher einen
> schnelleren Kondensator? Kerko/Tantal?
Eben, sehr schnelle Kondensatoren müssen da ran, die für Grenzfrequenzen 
bis in den GHz-Bereich geeignet sind. Elkos und auch Tantal-C sind da 
nicht hilfreich.
Da es sich um sehr kurze Störungen handelt, müssen diese Kond. auch 
keine große Kapazität haben. 10nF bis 100nF ist in der Regel 
ausreichend, nur eben sauschnell müssen die sein.
Am besten eigenen sich sogenannte MLCC.
https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator#Keramikvielschicht-Chipkondensatoren_.28MLCC.29

Dann beachte noch, dass bei ns-Impulsen gewaltige Grenzfrequenzen 
wirken.
da muß man auch bei der Verdrahtung unbedingt HF-Kriterien 
berücksichtigen.
Also möglichst massive und kurze Zuleitungen.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

1.  Aufbau-Foto=?
Timo W. schrieb:
> Versorge ich das WLAN Modul mit einem eigenen Festpannungsregler, sind
> die Probleme weg.

2. Dann mach es doch. Wahrscheinlich frisst das Modul "etwas" Strom 
während es sendet. Schon gemessen? Stützkondensatoren am rechen Fleck 
sind auch sehr nützlich gegen Spitzen, lieferen aber auf Dauer keinen 
Strom.

von Timo W. (timo_w490)


Lesenswert?

Danke für die Antworten, aktuell ist es auf einem Breadboard aufgebaut 
mit entsprechend langen Leitungen und vermtl. haben die Kontakte auch 
den ein oder anderen Widerstand (Drähte in Breadboard).

Vom Strom her müsste es reichen, der Festpannungsregler liefert 1A und 
das Modul zieht 400mA, auch sehe ich kein Einbrechen der 
Versorgungspannung auf dem Oszi sondern gleichmäßig hohe Spitzen genau 
um 3,3V rum.

Könnte das evtl. auch damit zusammenhängen, dass das Wlan Modul ein paar 
ns richtig Strom zieht, der Festpannungsregler dann nachregelt und wenn 
das Modul dann wieder abschaltet halt überschwingt? Zwischen 
Spannungsregler und Last sind gut 20cm Kabel wenn man alles 
zusammenrechnet, wenn man noch den Verzögerungsfaktor von Kupfer mit 
einrechnet, kriegt der Spannungsregler den Spannungsanstieg / Abfall ja 
auch erst ca. 1ns später mit wie dieser passiert...

Das mit dem LC-Filter ist vermtl. Blödsinn, da die Spule ja nur 
zusätzlich Strecke bedeutet und sich der Strom ja schnell ändern muss, 
durch das impulsartige senden, die Spule würde ja nur den Strom konstant 
halten und nicht die Spannung, was kontraproduktiv wäre..

Werde das morgen mal mit verschiedenen Folien  MLCC  Kerkos probieren. 
Danke für die Tips.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Kerkos probieren

Kerkos möglichst nahe an der Quelle des Übels und Leitungsführung 
überdenken. Evtl. ist Deine Leitung schon eine "Antenne"?

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
> oszi40 schrieb:
> Evtl. ist Deine Leitung schon eine "Antenne"?
bei 20cm Leitung und ns Impulsen darauf ist das nicht nur evtl einen 
Antenne, sondern ganz sicher eine super EM-Dreckschleuder .
Bei einer Messung der Störabstrahlung würde er mit solchem Aufau 
ziemlich sicher durchfallen.

Ein EMI-Ferrit in der Zuleitung dicht neben der Ströquelle würde auch 
durchaus Sinn machen. Die Ausregelung der Spannung im ns und us-Bereich 
findet eh nicht statt. Das ist nur eine fixe Idee.
Für die Stabilität der Betriebsspannung müssen die Stützkondensatoren 
sorgen. Um da breitbandig aufgestellt zu sein, nutz man am besten eine 
Kombination aus kleinen MLCC (z.B. 10nF und 100nF) sehr dicht an der 
Störquelle und Elkos mit paar hundert uF irgend wo in der Zuleitung.
Gruß Öletronika

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.