Choques contra condensadores pequeños en cables de señal

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Sé que muchos cables de señal (cables de la cámara USB a la computadora, etc.) tienen voluminosos cebadores de ferrita para evitar el ruido.

¿Por qué todos tienen ferritas en lugar de condensadores de cerámica? Las cerámicas pequeñas también eliminan el ruido de manera efectiva, y serían mucho más pequeñas (¿probablemente también más baratas?) Que las ferritas.

dpdt
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Relacionado con esto: electronics.stackexchange.com/questions/172105/…
Andy aka

Respuestas:

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Una funda de ferrita en modo común que pierde las frecuencias de radio y no atenúa la señal es bastante más útil en un cable de datos que los condensadores de derivación que atenúan la señal y reflejan en lugar de absorber RF.

Neil_UK
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Pensé que las ferritas eran como pequeños inductores a <10Mhz. ¿Una inductancia no disiparía la señal también?
dpdt
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La clave es que el núcleo de ferrita solo actúa como un inductor si pasa a través del bucle de corriente. Las señales involucran en gran medida corrientes que salen y regresan a través del mismo cable para que no se vean afectadas. EMI implica en gran medida que las corrientes salen y regresan a través de diferentes cables, por lo que se suprime.
Peter Green
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La clave es que la manga de ferrita está en modo común . Las corrientes de señal que salen del cable de señal vuelven al cable de tierra, por lo que la corriente neta es cero, para que no vean la ferrita. Es por eso que las señales que se propagan por el cable ven la ferrita y se disipan en la pérdida.
Neil_UK
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La mayoría de los problemas de EMC que tienen los productos tienen que ver con EMC radiada. Cuando se realizan pruebas normales como decir FCC A y B, obtener una falla radiada no es infrecuente. La EMC irradiada generalmente se debe a problemas de modo comunes. La longitud de cable estándar de la mayoría de los productos hace que el cableado sea un buen sistema de antena. Las fundas de modo común de ferrita que a menudo se ven en las ofertas de cableado con EMC radiada.

Autista
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Las ferritas en un cable son esencialmente un signo de una falla en el diseño EMI adecuado en la PCB real. El hecho de que los veas tan a menudo debería decirte algo ...

Sin dar detalles horripilantes de los problemas de diseño de EMI, se puede decir que una ferrita en un cable es a) ineficaz yb) costosa curita para un diseño que no pasó los requisitos de prueba CISPR para electrónica de consumo. Las ferritas no funcionan muy bien en los cables porque el cable ya tiene una alta impedancia y básicamente estás haciendo una división de energía.

Los condensadores son una solución perfectamente buena para EMI, cuando están en la propia PCB. Por lo general, usaría tres tapas de flujo de terminal para eliminar el ruido diferencial. Los condensadores también pueden eliminar el ruido de modo común cuando se conectan desde ambas señales al plano de referencia (generalmente GND), pero esto también tiende a eliminar su señal diferencial. O señal de un solo extremo. En resumen, los condensadores son malos para su señal.

Superar todo lo que es un estrangulador de modo común. Están disponibles en configuraciones bifilares que funcionan incluso en líneas de datos de alta velocidad, como gigabit ethernet. Aún mejor es tener una estrategia adecuada de blindaje y conexión a tierra que reduzca el ruido del modo común a la fuente en lugar de pasarlo al cable.

Por cierto, las ferritas pueden funcionar muy bien si las coloca DENTRO de la caja y usa una tapa para formar un circuito RC (bueno, LC).

Las ferritas con clip tienen su lugar, pero deben ser una solución de último recurso / parada temporal o usarse para casos difíciles como cables de señal V-by-one o LVDS de alta velocidad.

Aquí hay un manual de Murata sobre el tema: http://www.murata.com/~/media/webrenewal/products/emc/emifil/knowhow/26to30.ashx

edit Se corrigieron algunas tonterías sobre condensadores en pares diferenciales.

Barleyman
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