Medición de la tensión de ondulación utilizando componentes integrados. ¿Es posible?

Estoy diseñando un circuito con una parte analógica muy sensible. Para eliminar el ruido SMPS de una fuente de alimentación regular, el dispositivo tiene su propia fuente de alimentación no SMPS seguida de un regulador lineal de ruido ultrabajo (LT3042). Sin embargo, incluso después de esto, el dispositivo sigue viendo algo de ruido procedente de la toma de corriente si se conecta un equipo ruidoso en la toma adyacente.

Por lo general, simplemente elegir un enchufe en una pared diferente o separar los cables de alimentación del equipo reduce significativamente el ruido. Veo esto como una reducción de ruido gratuita por encima de lo que se puede hacer en el circuito.

Me gustaría tener algún mecanismo en el dispositivo que pueda informar al usuario sobre el ruido en la línea. No necesito mediciones exactas de voltaje de ondulación, solo algo lo suficientemente bueno como para decir que la disposición de cables B es mejor que la disposición de cables A. Esto permitiría al usuario probar diferentes enchufes y elegir uno que tenga el menor ruido.

Alternativamente, el dispositivo puede tener simplemente un umbral de ruido por debajo del cual se proporcionará al usuario una indicación de "Potencia buena".

Solo para su información, esto es para una aplicación industrial y la posición del dispositivo o su cableado no cambiará muy a menudo. Si durante el funcionamiento el nivel de ruido supera el umbral, por ejemplo, debido a algún otro equipo conectado cerca, el dispositivo puede notificar al maestro a través de RS485.

Creo que en realidad necesitará encontrar una manera de hacer que su equipo sea menos sensible a este ruido si desea que pase las pruebas de emc, en lugar de simplemente solucionar el problema. ¿Ha identificado dónde se inyecta el ruido en su circuito (plano de tierra, ruta de medición, etc.)?

Respuestas (3)

Bien duplicados aquí y en la web hay deseos imperfectos de bajo ruido sin especificaciones sobre: ​​señal {V,I,Z, BW} o ruido {...}. Las respuestas no dependen tanto de la elección de PS, sino de la comprensión de que todos los modos pueden inducir la entrada de ruido en señales Z altas; relación de impedancia de modo común conducida, radiada desde la fuente que se convierte en ruido diferencial.

Las respuestas están en todas partes, Baluns, blindaje de pares trenzados, estranguladores CM. Filtros Pi, Orientación y proximidad de cables, Tapones de desacoplamiento. Cada una de las muchas soluciones depende de las especificaciones (a priori)

La experiencia y la sabiduría provienen de las relaciones divisorias de impedancia simples desde el origen hasta los destinos utilizando Impedancia CM., Zcm e Impedancia diferencial Zdm, de líneas desequilibradas. Los estranguladores CM sirven para aumentar Zcm en un espectro limitado para crear más equilibrio y mayor atenuación. Los pares trenzados y el blindaje sirven para reducir el Zdm(f) del acoplamiento perdido, ya sea pF de campos E de 240 Vac rms o nH de cables de alimentación inducidos cercanos actuales.

Necesitará muchos artículos o un buen libro (Henry Ott) sobre EMC, reducción de EMI, para comprender completamente.

¿El OP no pregunta cómo detectar la magnitud relativa del ruido en lugar de cómo reducir el ruido?
Sí. pero esta es una forma bastante inexperta que puede no resolver el problema real que ignora la causa del ruido de modo común. Si puede arreglar el cableado del sensor con las soluciones anteriores, será inmune al enchufe A o B. (Problema XY)
Estoy de acuerdo con Tony: medir el "ruido" no es el método correcto para resolver esto. Estoy de acuerdo en que la causa raíz no se entiende bien. Ni siquiera estoy seguro de que técnicamente esta condición esté bien para pasar las pruebas de certificación de EMC. Me gustó mucho "Técnicas de diseño de placas de circuitos impresos para el cumplimiento de EMC: un manual para diseñadores" de Montrose por su enfoque práctico. En general, eludir los problemas de esta manera hará que el problema central lo golpee más fuerte en el futuro. ¿O se requiere simplemente responder "tontamente" a la pregunta literal en lugar de la necesidad real detectada en la pregunta?

Tal vez podría hacer arreglos para que su dispositivo acorte su propia entrada y mida el ruido de fondo, sin embargo, eso puede o no representar con precisión cómo es el ruido cuando hay una señal genuina presente, particularmente si la señal proviene de fuera del instrumento. Lo más probable es que el ruido externo en la alimentación esté entrando como ruido de modo común y cambiar mucho el circuito de entrada puede cambiar el efecto del ruido.

[TÍTULO] Medición del voltaje de ondulación

[PREGUNTA] para eliminar el ruido SMPS de una fuente de alimentación normal

Lo que mencionas en el título y lo elaborado en el cuerpo de esta pregunta induce a la posibilidad de que estés confundiendo algunos conceptos. El Ripple tiene un espectro de frecuencia bien definido y podría medirse mejor con un transformador que pudiera amplificarlo para al menos dar una estimación de su magnitud. Por otro lado, el Ruido es un fenómeno generalmente de origen no definido con precisión. En cualquier caso, sólo sería posible determinar si este enfoque funciona mediante la propia experimentación. Puede ser bueno en teoría, pero solo la simulación o el ensamblaje con componentes reales lo confirman.