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Guia do filtro de supressão de ruído
Noções básicas de contramedidas de ruído [Lição 10] Precauções na utilização de esferas de ferrite para chips
Os princípios básicos das contramedidas de ruído já foram explicados nas lições até à lição 9 e, como sequência, nesta lição vamos discutir os pontos a considerar quando se utilizam peças de contramedidas de ruído e as acções a tomar quando se encontram dificuldades. Na primeira parte, falaremos sobre as pastilhas de ferrite.
1. Caraterísticas DC sobrepostas de pastilhas de ferrite
Como mencionámos na lição 4, as esferas de ferrite de chip são tipos de indutores que utilizam ferrites. Por este motivo, é necessário ter em conta que o seu desempenho muda consoante a sua saturação magnética quando passam correntes elevadas.
A figura 1 mostra alguns exemplos das mudanças que ocorrem nos valores de impedância quando as correntes são passadas para as esferas de ferrite.
Como se pode ver na figura, o valor da impedância diminui quando as esferas de ferrite com chip recebem correntes elevadas, o que significa que nem sempre se obtêm os resultados esperados quando as esferas são utilizadas em locais onde circulam correntes elevadas. Nestes casos, é necessário selecionar peças que tenham alguma margem de manobra na sua corrente nominal ou que tenham uma impedância inicial elevada, ou ainda encontrar outro plano de ação inventivo. No entanto, a saturação magnética ocorre nas esferas de ferrite apenas quando fluem correntes elevadas e, assim que a corrente é reduzida, o desempenho original das esferas é restaurado. Isto significa que, por vezes, não haverá problemas em circuitos em que a corrente aumenta apenas momentaneamente (mas não se esqueça de que a saturação magnética nesse momento pode causar problemas). É difícil determinar os efeitos específicos desta situação, pelo que suspeitamos que a saturação magnética é a culpada nos casos em que se assume que as esferas de ferrite não funcionarão bem de acordo com as avaliações efectuadas em produtos reais.
2. Lidar com a ultrapassagem e a subestimação das formas de onda do sinal geradas por esferas de ferrite
Quando se utilizam esferas de ferrite em circuitos digitais, surgem por vezes oscilações excessivas e insuficientes nas formas de onda (ver figura 2).
Este fenómeno é causado pela ressonância produzida pela indutância das esferas de ferrite e pela capacitância estática (capacitância de entrada dos CIs, etc.) das outras partes dos circuitos, pelo que tende a ocorrer com esferas de ferrite que têm uma curva de impedância acentuada. Uma forma de melhorar a situação é inserir resistências de amortecimento em série com as esferas de ferrite. A inserção de resistências de amortecimento faz com que as resistências absorvam a energia da ressonância, pelo que a ressonância é reduzida e tanto o overshoot como o undershoot são diminuídos (ver figura 3).
No entanto, uma vez que a utilização destas resistências de amortecimento provoca uma diminuição correspondente da tensão, é necessário verificar se a redução da altura de onda dos sinais está a gerar problemas. As propriedades das esferas de ferrite são tais que, quanto mais acentuada for a sua curva de impedância, menor será a perda interna e mais provável será a ocorrência de ressonância e também que, inversamente, quanto mais suave for a curva de impedância, menos provável será a ocorrência de ressonância. Por conseguinte, evitar a utilização de esferas de ferrite com uma curva mais acentuada do que o necessário ajuda a prevenir a ultrapassagem e a subtração.
Nesta lição, falámos sobre as esferas de ferrite e, na próxima lição, examinaremos os pontos a considerar relativamente aos condensadores de 3 terminais de chip.
*As informações apresentadas neste artigo estavam actualizadas à data da publicação. Tenha em atenção que podem diferir das informações mais recentes.
