Productos de supresión de ruido / Filtros de supresión EMI / Dispositivos de protección ESD
Guía de filtros de supresión de ruido
Fundamentos de las contramedidas de ruido [Lección 13] Uso de bobinas de choque de modo común para líneas de señal
Este artículo proporciona información sobre el uso de bobinas de choque en modo común para líneas de señal.
1. Función de mejora del sesgo de las bobinas de choque en modo común
La razón principal por la que se utilizan bobinas de choque de modo común en las líneas de señal es para eliminar el ruido de modo común, pero como las bobinas de choque de modo común utilizan el principio de funcionamiento de un transformador, se puede esperar que proporcionen una función de corrección de la desviación en un circuito de transmisión diferencial. Idealmente, ambas líneas de un circuito de transmisión diferencial están diseñadas para estar equilibradas, pero factores como la inconsistencia de fabricación pueden hacer que estén desequilibradas. Esto puede provocar un desfase entre los tiempos de llegada de la señal de las dos líneas, con la consiguiente desviación de la señal de transmisión (figura 1).
En tales casos, la inserción de una bobina de choque de modo común puede reducir la cantidad de skew.
La figura 2 muestra cómo una bobina de inductancia de modo común mejora las características de skew.
Una bobina de choque de modo común tiene la misma configuración que un transformador, por lo que cuando la temporización de los flancos ascendente y descendente de las dos líneas está desequilibrada, la bobina de choque de modo común puede garantizar el equilibrio de las corrientes generando una fuerza electromotriz inducida en el lado opuesto. Este comportamiento tiene como resultado alinear la temporización de las señales diferenciales, mejorando así las características de desviación.
La figura 3 muestra los resultados reales de las pruebas experimentales.
Tras medir las formas de onda de las líneas de transmisión diferencial con trayectos de señal cuya longitud se ha hecho deliberadamente desigual, podemos ver que la temporización de los flancos de subida y bajada de DOUT+ y DOUT- está sesgada cuando no se utiliza ningún filtro (bobina de choque de modo común). La suma de DOUT+ y DOUT- debería dar como resultado un valor fijo cuando las dos líneas están equilibradas, pero en este caso hay cierto grado de variación porque el equilibrio está perturbado.
La inserción de una bobina de choque de modo común alinea la temporización de los flancos ascendente y descendente de las dos líneas, de modo que la suma de DOUT+ y DOUT- da como resultado un nivel aproximadamente constante, lo que demuestra que se han mejorado las características de skew.
2. Diagrama del circuito equivalente de la bobina de choque de modo común
"manos viejas" es una expresión de argot algo habitual, para este artículo. Y puede que no se entienda globalmente. Sugiero término alternativo, como "veteranos de la industria" ya sabrá acerca de esto, pero ya que a veces recibimos preguntas vamos a aprovechar esta oportunidad para explicar el significado de los puntos negros en el diagrama de circuito equivalente de la bobina de choque de modo común.
La figura 4 siguiente es un diagrama de un circuito equivalente de bobina de choque de modo común.
La configuración es básicamente la misma que la de un transformador. En el diagrama, hay dos puntos negros a un lado de la bobina.
A veces nos preguntan si estos puntos indican dónde empieza el devanado de la bobina, pero en realidad no nos dicen que haya algo en la ubicación de los puntos, sino que indican la direccionalidad del acoplamiento magnético de las dos bobinas. La estructura de una bobina de choque de modo común se describió en un artículo anterior. Para que funcione como una bobina de choque de modo común, el flujo magnético generado por las dos bobinas debe reforzar la corriente de modo común y anular la corriente de modo diferencial.
Por lo tanto, si la dirección de bobinado de las dos bobinas no es la misma, funcionarán de manera opuesta.
Cuando los puntos negros están alineados en el mismo lado de las bobinas en el diagrama equivalente, como en el diagrama superior de la figura 5 anterior, el acoplamiento magnético funciona como una bobina de choque de modo común, pero cuando los puntos están en lados diferentes, como en el diagrama inferior, las bobinas no funcionan como una bobina de choque de modo común.
De este modo, la posición de los puntos negros indica la direccionalidad del acoplamiento magnético de las bobinas, y no nos dicen que haya nada en particular en el lado donde aparecen los dos puntos.
Nótese que el propósito original de los puntos negros era indicar la polaridad de la tensión en el caso de un transformador.
*La información presentada en este artículo es la vigente en la fecha de su publicación. Tenga en cuenta que puede diferir de la información más reciente.
