Jak zminimalizować zakłócenia wysoce częstotliwościowe w układzie z IL 300?

co do masy na oddzielnej warstwie to chciałem to ominąć ze względów
kosztowych i chyba niewygody w lutowaniu (ale się nie znam, bo tylko o tym

zaszumiony sygnał wolnozmienny, to pikuś ( nawet dla mnie :) ). Problem w
tym, że uK idzie w maliny.

IL 300 to IMHO wspaniała rzecz do sygnalow zmiennych. DC juz moze tak
ladnie nie przeniesie. Ale tylko zgaduje, bo na nim nic nie robilem.
Proponuje zapytac w osobnym watku, pewnie znajdzie sie ktos, kto go
zna.

pytałem i właśnie to mi polecili.

płynie w jedną stronę, drugim w drugą ). Czyli o ile rozumię Twoje
nazewnictwo to mam dwa uzwojenia z trzema zwojami ?

Czyli musisz walczyć z zakłóceniami wysokiej częstotliwości...
Jeśli wchodzą Ci przez kabelki wejściowe, to proponuję przeanalizować
którędy popłynie prąd od tych kabelków (np. ekranów przewodów) do
transformatora sieciowego. Wszelkie kondensatory i duże pojemności
pasożytnicze (np. ekranu do żyły wewnętrznej) traktuj jako zwarcie.
Ten prąd powinien dużym łukiem omijać część cyfrową.

IL 300 wymaga jednak zasilania izolowanego, a to wnosi pojemności. W

pierwszej kolejności rozważyłbym dobre wejście różnicowe.

Jak duży jest ten sygnał analogowy? Jak daleko? Jaki szum jest

Czy dołączony jest kablem ekranowanym? Jeśli tak, to trzeba dobrze

przemyśleć podłączenie tego ekranu. Może do "masy aktywnej" (nie wiem
czy tak to się nazywa - wpuszcza się na ekran napięcie takie samo jak
to w żyle przenoszącej sygnał lub uśrednione z obydwu wejść).

A jaka jest zależność odległości pomiędzy ścieżkami a pojmnością między nimi
? Bo mam rozdzielone masy dla cyfrówki i analogówki, które łączą się dopiero
przy stabilizatorach. Zakładając, że kondensatory to zwarcie (aczkolwiek dla
wysokich częstotliwości to wcale nie musi byc prawda - impedancja kondens.)
to cały prad popłynie przez masy ? Czyli cały problem dalej pozostaje w
masach ?

IL 300 wymaga jednak zasilania izolowanego, a to wnosi pojemności. W

no ale zasilanie i sygnał będą izolowane galwanicznie i tam sobie zakłócenia
mogą hulać, chyba, że masz na myśli, że przez te pojemności się dostaną do
układu, ale to przecież nie byłoby wtedy sensu dawanie izolacji optycznej ?

pierwszej kolejności rozważyłbym dobre wejście różnicowe.

ale to nie jest izolacja galwaniczna. Wzmacniacz nie zapobiega zakłóceniom.

Niby jest ekranowany, ale jak połączyłem masę płytki z ekranem, to było
jeszcze gorzej, więc ekran połączyłem do uziemienia, a nie do masy na płytce
ale czy to coś daje to nie wiem.

no cóż, to chyba będzie bardziej kłopotliwe niż izolacja na IL300.

to cały prad popłynie przez masy ? Czyli cały problem dalej pozostaje w
masach ?

Masy i zasilania. Między nimi jest zwykle sporo kondensatorków o
małych indukcyjnościach.
Indukcyjności ścieżek są o tyle istotne, bo to na nich odkłada się
napięcie przy szpilkowych zakłóceniach wchodzących przez "antenki".

pierwszej kolejności rozważyłbym dobre wejście różnicowe.

ale to nie jest izolacja galwaniczna. Wzmacniacz nie zapobiega

Wzmacniacz różnicowy może bardzo skutecznie wyeliminować niektóre
zakłócenia zaraz na samym wejściu. Choćby to, że możemy uniknąć

wyprowadzania masy bezpośrednio z układu w świat. Oczywiście, jakiś
sposób wyrównania potencjałów jest konieczny, ale jest to wówczas
możliwe na wiele różnych sposobów i można to zrobić tak, by nie
wpuścić szpilek z "antenek" w postaci kabli wejściowych, czy ich
ekranu.

Osobiście stosuję taki układ (przydatny gdy wejściowe napięcia są
duże), że za pomocą jednego wzmacniacza operacyjnego uzyskuję kilka
wejść różnicowych, jeśli mają wspólny punkt odniesienia. Takimi
punktami odniesienia mogą być np. uziemione lub zerowane wyjścia
jakiegoś jednego urządzenia (np. przekładnika). Jeśli urządzenia są
dwa, choćby bardzo blisko i podłączone do tej samej szyny
wyrównawczej, to traktowane są jako osobne punkty odniesienia.

no cóż, to chyba będzie bardziej kłopotliwe niż izolacja na IL300.

IMHO weście różnicowe jest prostsze bo nie wymaga odrębnego
izolowanego zasilania.

Hej Grzegorz!
Zapomiałeś o mnie ? :))
pozdrawiam, stavi

to teraz zapytam się, czy lepiej mieć dodatkową płaszczyznę masy (kolejna
warstwa - nie patrząc na razie na koszty) czy lepiej mieć kilka mas
połączonych w jednym punkcie w zasialczu ?

i pyt. 2) na grupie coś czytałem o laminatach na w.cz. Czy zastosowanie
czegoś takiego polepszyłoby masę ? (czy bzdury piszę :) ?) i ile to kosztuje

Wzmacniacz różnicowy może bardzo skutecznie wyeliminować niektóre
zakłócenia zaraz na samym wejściu. Choćby to, że możemy uniknąć

no ale mi chodziło o szpilki, które zabijają uK a nie tylko zakłocają
sygnał, a te szpilki to chyba przez w.op. przejdą bez problemu ?

wyprowadzania masy bezpośrednio z układu w świat. Oczywiście, jakiś
sposób wyrównania potencjałów jest konieczny, ale jest to wówczas
możliwe na wiele różnych sposobów i można to zrobić tak, by nie
wpuścić szpilek z "antenek" w postaci kabli wejściowych, czy ich
ekranu.

nie bardzo potrafię sobie wyobrazić tego co napisałeś na górze i pod spodem.
Jakbym mógł Cię prosić o narysowanie jakiegoś szkicu połączenia tych w.op.
na kartce i zeskanowanie lub w protelu lub starym orcadzie pod windowsa to
byłbym wdzięczny :)

Osobiście stosuję taki układ (przydatny gdy wejściowe napięcia są
duże), że za pomocą jednego wzmacniacza operacyjnego uzyskuję kilka
wejść różnicowych, jeśli mają wspólny punkt odniesienia. Takimi
punktami odniesienia mogą być np. uziemione lub zerowane wyjścia
jakiegoś jednego urządzenia (np. przekładnika). Jeśli urządzenia są
dwa, choćby bardzo blisko i podłączone do tej samej szyny
wyrównawczej, to traktowane są jako osobne punkty odniesienia.

IMHO weście różnicowe jest prostsze bo nie wymaga odrębnego
izolowanego zasilania.

ale wtedy szpila może wejść przez zasilanie ?

Na pytanie "co lepiej" tak wprost to trudno odpowiedzieć. Z warstwą
masy można by sobie pozwolić na bardziej swobodne podłączanie kabelków
zewnętrznych "gdzie popadnie", czyli korzyść raczej na etapie
projektowania a nie działania.

Potwierdzam, bzdury ;-)

)))

Wzmacniacz różnicowy może bardzo skutecznie wyeliminować niektóre
zakłócenia zaraz na samym wejściu. Choćby to, że możemy uniknąć

no ale mi chodziło o szpilki, które zabijają uK a nie tylko zakłocają
sygnał, a te szpilki to chyba przez w.op. przejdą bez problemu ?

Nie przejdą. Na wejściu będzie przecież jakiś rezystor (choćby od
ogranicznika zabezpieczającego wejścia) i nawet 1 k będzie stanowił
barierę nie do pokonania dla zakłóceń chcących wędrować przez ścieżki
masy.

Dajmy na to, że mamy mierzyć napięcia z kilku urządzeń (niektóre mają
po kilka wyjść), których przewody neutralne są "gdzieś" uziemione.

Zakładamy, że pomiędzy tymi punktami uziemienia mogą występować jakieś
napięcia ale niezbyt duże. Można to zrobić w następujący sposób:

Jeśli chodzi o typowe wzmacniacze różnicowe, to chyba wiadomo jak to
zrobić. Są różne rozwiązania dające w efekcie większy lub mniejszy

CMRR oraz inne (zwykle mniej istotne) parametry. Poniżej namaluję jak
robię "oszczędnościowe" wejście różnicowe dla sytuacji gdy napięcie
mierzone jest duże (większe od zakresu przetwornika ADC) o małej
rezystancji wyjściowej i gdy mamy wspólny punkt odniesienia dla kilku
napięć. Uwaga, rezystancje wejściowe nie są równe.


+---(out3)
|
(in3+)--R4a--+---R4b-----+
|
+---(out2) |
| |
(in2+)--R3a--+---R3b-----+
|
+---(out1) |
| |
(in1+)--R2a--+---R2b-----+
|
+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+
+-(+) /
| | /
|
~

IMHO weście różnicowe jest prostsze bo nie wymaga odrębnego
izolowanego zasilania.

ale wtedy szpila może wejść przez zasilanie ?

Obwód musi się zamknąć by popłynął prąd zakłócający. "Zamknąć" w
sensie umownym, takie zamknięcie obwodu może stanowić również jakaś
"antenka".

czy nie lepiej (taniej) szarpnąć się ( ale tylko raz ) na płytkę z dodatkową
warstwą masy, co pozwala zatuszować (tak zrozumiałem) niedociągnięcia
projektowe niż 2 razy ( albo co gorsza więcej ) robić zwykłą płytkę ?

hm.. robiłem kiedyś taki eksperyment. Szeregowo w linię, która przenosiła
zakłócenia wpiąłem rezystor 10k a za nim równolegle kondensator do masy
220uF i 100nF. (taki filtr RC) I efektu nie było. Jak się procek wieszał,
tak się wieszał. Jak jednak w miejsce rezystora dałem cewkę około 1mH to
problem zmalał o 90% (jeśli chodzi o wieszanie się, bo badziewie się samo
wzbudzało i odczytywałem bzdury). Jak to wytłumaczysz ????

Dajmy na to, że mamy mierzyć napięcia z kilku urządzeń (niektóre mają
po kilka wyjść), których przewody neutralne są "gdzieś" uziemione.

A jak nie są ?????? bo np. maszyna jest zasilana z agregatu prądotwórczego a
sama w sobie jest za mała by być uziemieniem ?.

Zakładamy, że pomiędzy tymi punktami uziemienia mogą występować jakieś
napięcia ale niezbyt duże. Można to zrobić w następujący sposób:

co to znaczy niezbyt duże ? dziesiątki volta, volty, kilkanascie volt,
kilkadziesiąt volt ?

Jeśli chodzi o typowe wzmacniacze różnicowe, to chyba wiadomo jak to
zrobić. Są różne rozwiązania dające w efekcie większy lub mniejszy

nie wiadomo (niestety)

| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+
+-(+) /
| | /
|
~

rozumię, że ta tylda to jest masa na płytce, a nie masa, którą rysowałeś na
poprzednim rysunku jako uziemienie ??

A co z połączeniem wspolnych mas ? Nie trzeba ? A jesli róznica napiecia
pomiedzy układem a czujnikiem będzie duża ? ( a nigdy nie będę wiedział, czy
nie jest za duża )

A jeśli potrzebuje tylko dwóch sygnałów, to mogę zrobic to tak ?
+---(out1)
|
(in1+)--R2a--+---R2b-----+
|
+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+
+-(+) /
| | /
|
~

albo

~
|
+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+(out1)
(in1+)--R2a--+-(+) /
| /

I czy ten drugi układ ma sens ? A jeśli tak to jaka jest między nimi różnica

? I czy duży kondensator pomiędzy + i - wzmacniacza a po Rxa dobrze by
filtrował zakłócenia (te zwykłe, nie zabijające mi procka) ? czy coś by
popsuł ?

A czy ten przypadek nie wyeliminowałaby może płaszczyzna masy na odzielnej
warstwie ?

Oj, bardzo Cię męczę. Mam nadzieję, że mnie jeszcze nie masz dosyć ? :)))
Wielkie dzięki i pozdrawiam, stavi

czy nie lepiej (taniej) szarpnąć się ( ale tylko raz ) na płytkę z

warstwą masy, co pozwala zatuszować (tak zrozumiałem) niedociągnięcia
projektowe niż 2 razy ( albo co gorsza więcej ) robić zwykłą płytkę ?

Koszt spory (zwlaszcza przy 1. sztuce), a gwarancji 100 % i tak nie

bedzie. Fakt, poprawa moze być znaczana, ale wszystko zalezy od zrodla
i drogi zaklocen. Pomoze jesli impedancja masy jest tu glowna
przyczyna wlazenia zaklocen (IMO ten mechanizm dominuje w ukladach
cyfrowych, ale to tylko moje IMVHO).
Czy mozesz cos wiecej napisac o swoim ukladzie? Czy jest zewnetrzna
pamiec (programu, danych)? Jakie jeszcze uklady moga reagowac na
zaklocenia? Moze jest mozliwosc polaczenia ich krotka, szeroka (np. 10
mm) masą?

hm.. robiłem kiedyś taki eksperyment. Szeregowo w linię, która przenosiła
zakłócenia wpiąłem rezystor 10k a za nim równolegle kondensator do masy
220uF i 100nF. (taki filtr RC) I efektu nie było. Jak się procek wieszał,
tak się wieszał. Jak jednak w miejsce rezystora dałem cewkę około 1mH to
problem zmalał o 90% (jeśli chodzi o wieszanie się, bo badziewie się samo
wzbudzało i odczytywałem bzdury). Jak to wytłumaczysz ????

Jasnowidzem nie jestem. Bez zobaczenia ukladu i pomierzenia w nim
czegos tam, trudno wyrokowac. Nie wybrazam sobie by przez 10 k mogly
wejsc zaklocenia na mase inaczej niz przez (mikro)przebicie, co
zreszta chyba nie jest takie nieprawdopodobne - przepiecia na
wylaczanych cewkach przekaznikow sa rzedu kilowoltow. Przez jakies

pojemnosci pasozytnicze moglaby jakas czastka tej energii przewedrowac
do takiego rezystora. Ale, jak napisalem, jasnowidzem nie jestem i
tylko gdybam.

Dajmy na to, że mamy mierzyć napięcia z kilku urządzeń (niektóre mają
po kilka wyjść), których przewody neutralne są "gdzieś" uziemione.

A jak nie są ?????? bo np. maszyna jest zasilana z agregatu

sama w sobie jest za mała by być uziemieniem ?.

Jak nie sa uziemione? To czym predzej uziemic!!!! (koncowa czesc
zdania jest dla mnie zupelnie niezrozumiala :-( ).

Zakładamy, że pomiędzy tymi punktami uziemienia mogą występować jakieś
napięcia ale niezbyt duże. Można to zrobić w następujący sposób:

co to znaczy niezbyt duże ? dziesiątki volta, volty, kilkanascie volt,
kilkadziesiąt volt ?

Pomiedzy roznymi punktami uziemienia w niezbyt wielkich odleglosciach
raczej nie powinno byc wiecej niz 1 V (pomijajac sytuacje awaryjne). W
przypadku zerowania pojawienie sie kilku V nie powinno dziwic.

W tym moim ukladzie, przy dobraniu rezystorow z tolerancja 0.2 %
tlumienie tego napiecia (CMRR) powinno byc wieksze od 100x. Nie jest
to duzo i jesli trzeba mierzyc male napiecia nalezy stosowac np.
typowy wzmacniacz pomiarowy.

Jeśli chodzi o typowe wzmacniacze różnicowe, to chyba wiadomo jak to
zrobić. Są różne rozwiązania dające w efekcie większy lub mniejszy

nie wiadomo (niestety)

Chcialoby sie zapytac, gdzies Ty zdobywal swoja wiedze
elektroniczna??? ;-)

Poszukaj np. na stronach AD (lub gdziekolwiek indziej) jak oni
realizuja swoje wzmacniacze pomiarowe ("instrumentation amplifier") to
zobaczysz typowe rozwiazanie dobrego wzmacniacza roznicowego.

Ta masa jest masa na plytce, ale musi byc jakos polaczona z
uziemieniem (wyrownanie potencjalow z innymi uziemionymi
urzadzeniami). Byc moze wystarczy polaczenie przez rezystor z wejsciem

(-) (z kazdego wejscia, jesli jest ich wiecej). Czasem moze byc lepiej
uziemic bezposrednio (lepiej dla sygnalu mierzonego ale raczej gorzej
dla cyfrowki).

A co z połączeniem wspolnych mas ? Nie trzeba ? A jesli róznica napiecia
pomiedzy układem a czujnikiem będzie duża ? ( a nigdy nie będę wiedział,

nie jest za duża )

Pisalem o urzadzeniach uziemionych. Jesli urzadzenie ma mierzyc np.
spadek napiecia na boczniku wstawionym w szyne 6 kV, to moze zacznijmy
nowy watek? ;-)

))) chociaż sam już nie wiem, czy tam nie ma 6kV przez 0,1 us (:

A jeśli potrzebuje tylko dwóch sygnałów, to mogę zrobic to tak ?
+---(out1)
|
(in1+)--R2a--+---R2b-----+
|
+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+
+-(+) /
| | /
|
~

Widze tylko jeden sygnal...

albo

~
|
+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+(out1)
(in1+)--R2a--+-(+) /
| /

Pewnie miales na mysli cos takiego?

+---R1b-----+
| |
| | \ |
(-)-----R1a--+-(-) \ |
| O---+(out1)
(in1+)--R2a--+-(+) /
| | /
R2b
|
~

I czy ten drugi układ ma sens ? A jeśli tak to jaka jest między nimi

Pierwszy uklad jest wylacznie dla duzych napiec wejsciowych
(wzmocnienie < 1), drugi moze byc rowniez dla malych (wzmocnienie
teoretycznie dowolne).

? I czy duży kondensator pomiędzy + i - wzmacniacza a po Rxa dobrze by
filtrował zakłócenia (te zwykłe, nie zabijające mi procka) ? czy coś by
popsuł ?

Raczej nie pomoze, a obawiam sie czy np. nie pogorszy stabilnosci. Byc
moze mialby sens przy obecnosci duzych pol w. cz., wowczas wazne jest,
by byl bezposrednio przy pinach scalaka.
Ewentualny filtr RC daj raczej przed wejsciem tego wzmacniacza.

A czy ten przypadek nie wyeliminowałaby może płaszczyzna masy na

warstwie ?

Plaszczyzna masy znacznie zmniejszy napiecie zaklocajace i jest duza
szansa, ze pomoze.

Nie wiem na ile te moje ogolniki na cos Ci sie przydadza, ale na
odleglosc trudno mi cos bardziej konkretnie napisac. Jak znajde troche
czasu, to bede odpisywal, ale czasem moze byc tak, ze przez kilka dni
na newsy nie zajrze. Wlasnie teraz nie bylo mnie w domu kilka dni i
dlatego dopiero odpisuje...