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Guide des filtres anti-bruit
Principes de base des mesures anti-parasites [Leçon 13] Utilisation de selfs de mode commun pour les lignes de signal
Cet article fournit des informations sur l'utilisation des selfs de mode commun pour les lignes de signal.
1. Fonction d'amélioration de la distorsion des bobines d'arrêt en mode commun
La principale raison pour laquelle on utilise des selfs de mode commun dans les lignes de signal est d’éliminer le bruit de mode commun ; toutefois, comme ces selfs fonctionnent selon le principe d’un transformateur, on peut s’attendre à ce qu’elles assurent une fonction de correction du décalage dans un circuit de transmission différentiel. Idéalement, les deux lignes d’un circuit de transmission différentiel sont conçues pour être symétriques, mais des facteurs tels que les variations de fabrication peuvent entraîner un déséquilibre. Cela peut provoquer un décalage entre les temps d’arrivée des signaux sur les deux lignes, ce qui entraîne un déphasage du signal de transmission (figure 1).
Dans de tels cas, l'insertion d'une bobine d'arrêt en mode commun peut réduire l'ampleur du décalage.
La figure 2 montre comment une bobine d'arrêt en mode commun améliore les caractéristiques de décalage.
Une bobine d'arrêt en mode commun présente la même configuration qu'un transformateur ; ainsi, lorsque la synchronisation des fronts montants et descendants des deux lignes est déséquilibrée, la bobine d'arrêt en mode commun permet d'assurer l'équilibre des courants en générant une force électromotrice induite du côté opposé. Ce comportement a pour effet d'aligner la synchronisation des signaux différentiels, améliorant ainsi les caractéristiques de décalage.
La figure 3 présente les résultats réels des essais expérimentaux.
Après avoir mesuré les formes d'onde de lignes de transmission différentielles dont les chemins de signal ont été délibérément rendus inégaux en longueur, on constate que la synchronisation des fronts montants et descendants de DOUT+ et DOUT- est décalée lorsqu'aucun filtre (self de mode commun) n'est utilisé. L'addition de DOUT+ et DOUT- devrait donner une valeur fixe lorsque les deux lignes sont équilibrées, mais dans ce cas, on observe une certaine variation car l'équilibre est perturbé.
L'insertion d'une bobine d'arrêt en mode commun permet d'aligner la synchronisation des fronts montants et descendants des deux lignes ; ainsi, la somme de DOUT+ et DOUT- donne un niveau à peu près constant, ce qui montre que les caractéristiques de décalage ont été améliorées.
2. Schéma du circuit équivalent d'une bobine d'arrêt en mode commun
L'expression « old hands » est une expression d'argot assez courante dans le cadre de cet article. Elle n'est toutefois pas forcément comprise par tout le monde. Je propose donc un terme alternatif, tel que « vétérans du secteur ». Les plus avertis le savent déjà, mais comme nous recevons parfois des questions à ce sujet, nous allons profiter de cette occasion pour expliquer la signification des points noirs sur le schéma du circuit équivalent d'une bobine d'arrêt en mode commun.
La figure 4 ci-dessous représente un schéma du circuit équivalent d'une bobine d'arrêt en mode commun.
La configuration est fondamentalement la même que celle d'un transformateur. Sur le schéma, on distingue deux points noirs d'un côté de la bobine.
On nous demande parfois si ces points indiquent le début de l'enroulement de la bobine, mais en réalité, ils ne signifient pas qu'il y a quelque chose à l'emplacement des points ; ils indiquent plutôt la direction du couplage magnétique entre les deux bobines. La structure d'une bobine d'arrêt en mode commun a été décrite dans un article précédent. Pour qu’une bobine de blocage en mode commun fonctionne correctement, le flux magnétique généré par les deux bobines doit renforcer le courant en mode commun et annuler le courant en mode différentiel.
Par conséquent, si le sens d’enroulement des deux bobines n’est pas le même, elles fonctionneront de manière opposée.
Lorsque les points noirs sont alignés du même côté des bobines dans le schéma équivalent, comme dans le schéma du haut de la figure 5 ci-dessus, le couplage magnétique fonctionne comme une bobine d'arrêt en mode commun ; en revanche, lorsque les points se trouvent de part et d'autre, comme dans le schéma du bas, les bobines ne fonctionnent pas comme une bobine d'arrêt en mode commun.
Ainsi, la position des points noirs indique la directionnalité du couplage magnétique des bobines, mais elle ne nous renseigne pas sur la présence d’un élément particulier du côté où les deux points apparaissent.
Il convient de noter que l’objectif initial des points noirs était d’indiquer la polarité de la tension dans le cas d’un transformateur.
*Les informations présentées dans cet article étaient à jour à la date de publication. Veuillez noter qu'elles peuvent différer des informations les plus récentes.
