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Guia do filtro de supressão de ruído
Noções básicas de contramedidas contra o ruído [Lição 2] Como o ruído pode ser combatido
Noções básicas de contramedidas contra o ruído <Como é gerado o ruído?>
Na lição anterior, foi discutido o problema do ruído eletromagnético nos produtos electrónicos e a necessidade de contramedidas contra o ruído. A primeira pergunta que nos vem à cabeça é: porque não evitar a necessidade de contramedidas contra o ruído, concebendo os produtos de modo a que, à partida, não seja gerado qualquer ruído? As contramedidas não seriam necessárias se os produtos fossem concebidos desta forma, mas a realidade é tal que não é assim tão fácil implementar este tipo de conceção. De facto, alguns dos sinais nos circuitos digitais tornam-se eles próprios ruído.
Os sinais de onda quadrada (com ondas em forma de quadrados que vão e voltam entre dois valores a cada período de tempo fixo) são normalmente utilizados em circuitos digitais. No entanto, estas ondas quadradas têm um grande número de componentes de frequência.
A figura seguinte mostra um exemplo em que os harmónicos (ondas com frequências que são múltiplos integrais das ondas fundamentais) das ondas sinusoidais são sobrepostos uns aos outros. É evidente que quanto maior for o número de harmónicas, mais se aproximam das ondas quadradas. As ondas quadradas correspondem ao que é produzido pela sobreposição repetida destas harmónicas.
Por outras palavras, significa que as ondas quadradas utilizadas pelos circuitos digitais contêm um grande número de componentes de frequência e que contêm muitos componentes com frequências elevadas.
Quando a corrente alternada flui através de um condutor, é irradiada como ondas de rádio em maior ou menor grau, e quanto maior a frequência da corrente, mais facilmente é irradiada como ondas de rádio. É por esta razão que a radiação de alta frequência é regulada por controlos de ruído. Do exposto resulta claramente que alguns dos sinais de onda quadrada que circulam nos circuitos digitais são controlados como ruído. Por outras palavras, na medida em que os circuitos digitais funcionem, serão emitidas ondas de ruído. No entanto, um olhar sobre a figura anterior mostra que estas ondas se assemelham, em certa medida, a ondas quadradas, mesmo que os harmónicos de ordem superior não sejam incluídos. Assim, se apenas os sinais de alta frequência dos sinais digitais pudessem ser removidos, seria possível remover os componentes harmónicos que causam problemas como ruído, preservando as formas de onda que se aproximam das ondas quadradas. Esta abordagem é utilizada pelos filtros de supressão de EMI que funcionam como filtros passa-baixo. É difícil regular a tarefa de "remover os componentes harmónicos" e, se as frequências demasiado baixas também forem removidas, as formas de onda do sinal perdem a sua forma, provocando a desorganização do tempo de funcionamento dos dispositivos digitais ou a ocorrência de erros de funcionamento. Inversamente, se as frequências não forem suficientemente eliminadas, as medidas de proteção contra o ruído deixarão de ser adequadas. Como resultado, foram disponibilizadas peças com muitas e variadas contramedidas de ruído, e tornou-se importante saber quais as peças a utilizar.
<Outras fontes de ruído>
Na realidade, os componentes harmónicos das ondas quadradas dos circuitos digitais não constituem a única fonte de ruído. Estão também presentes o ruído de comutação das fontes de alimentação comutadas, o ruído das escovas dos motores e vários outros tipos de ruído causados por diferentes factores. No entanto, o ruído é normalmente tratado com filtros passa-baixo, tal como acontece com as medidas de combate ao ruído adoptadas para os circuitos digitais, simplesmente porque o ruído é controlado nas regiões harmónicas onde os sinais tendem a ser emitidos como ondas de rádio.
A próxima lição examinará os princípios por trás das peças de contramedidas de ruído que funcionam como filtros passa-baixas.
*As informações apresentadas neste artigo estavam actualizadas à data da publicação. Tenha em atenção que podem diferir das informações mais recentes.
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