Produtos de supressão de ruído / Filtros de supressão EMI / Dispositivos de proteção ESD
Guia do filtro de supressão de ruído
Noções básicas de contramedidas de ruído [Lição 7] Filtros EMI do tipo composto LC
Este artigo retoma a série de filtros EMI do tipo composto LC.
<A combinação de C e L resulta numa curva de perda de inserção acentuada>
Foi introduzido anteriormente que a utilização de uma combinação de um condensador e um indutor resulta numa curva de perda de inserção mais acentuada do que quando se utiliza apenas um condensador ou um indutor. A Figura 1 mostra uma imagem destas caraterísticas.
Como se pode ver nesta figura, o declive das caraterísticas de perda de inserção do filtro torna-se mais acentuado à medida que o número de elementos filtrantes aumenta.
<A seletividade do sinal e do ruído é melhorada à medida que o declive das caraterísticas de perda de inserção do filtro se torna mais acentuado>
Um declive mais acentuado das caraterísticas de perda de inserção do filtro ajuda a evitar que o sinal seja afetado negativamente quando as frequências do sinal e do ruído estão próximas uma da outra. A Figura 2 mostra um exemplo de quando a frequência do sinal é comparativamente elevada e próxima da frequência do ruído. Quando ambas as frequências estão próximas e é utilizado um filtro com um declive de perda de inserção suave, a seleção de constantes que reduzem suficientemente o ruído também atenua os componentes harmónicos mais elevados do sinal que estão próximos da frequência de ruído. Como resultado, a forma de onda do sinal fica corrompida, como mostra a Fig. 3. Inversamente, quando são selecionadas constantes que não afectam a frequência do sinal, o ruído não pode ser suficientemente reduzido. Por outro lado, quando é utilizado um filtro com caraterísticas de perda de inserção acentuada, o sinal e o ruído podem ser seletivamente separados, permitindo a supressão do efeito no sinal. Por esta razão, os filtros compostos LC são utilizados para implementar contramedidas contra o ruído, minimizando o efeito sobre a forma de onda do sinal em linhas de sinal de alta velocidade.
<Selecionar o tipo de circuito de filtragem>
Existem vários tipos de filtros compostos LC que combinam condensadores e indutores, dependendo da combinação. Como já foi referido, o aumento do número de elementos filtrantes separa mais eficazmente o sinal e o ruído, mas mesmo quando se utiliza o mesmo número de elementos, são possíveis diferentes configurações, como os filtros do tipo T e do tipo π. O ponto-chave para decidir qual o tipo a utilizar é a impedância de entrada/saída do circuito no qual o filtro vai ser inserido. Dos elementos que compõem um filtro composto LC, a redução da impedância entre os condensadores e a terra permite que o ruído escape para o lado da terra, pelo que os efeitos de redução do ruído podem ser melhorados colocando os condensadores perto de áreas com elevada impedância. Inversamente, os indutores impedem a passagem do ruído à medida que a impedância aumenta, pelo que os efeitos de redução do ruído podem ser melhorados se os indutores forem colocados perto de áreas com baixa impedância. Desta forma, o ponto-chave na seleção de um filtro composto LC é se a impedância antes e depois do filtro é alta ou baixa. A Figura 4 mostra exemplos destas configurações.
<Exemplos de produtos de filtros compostos LC>
Como mencionado acima, os filtros compostos LC têm a capacidade de definir caraterísticas de perda de inserção acentuada, pelo que são frequentemente utilizados quando a frequência do sinal é comparativamente elevada e próxima da frequência do ruído. Anteriormente, estes filtros eram frequentemente utilizados em aplicações como as interfaces analógicas RGB dos computadores, e a sua utilização tem vindo a aumentar recentemente para remover o ruído das ondas portadoras dos telemóveis e da banda de difusão televisiva nas linhas de interface dos módulos LCD e dos módulos de câmara utilizados nos telemóveis. A miniaturização é uma questão extremamente importante para os telemóveis, pelo que os filtros compostos LC utilizados para estas aplicações utilizam tecnologia multicamada. Além disso, várias linhas de sinal estão dispostas em paralelo nestes locais, pelo que são frequentemente utilizados filtros do tipo matriz que incorporam quatro circuitos numa única embalagem.
Além disso, são também fornecidos filtros com múltiplas frequências de auto-ressonância para utilização em telemóveis, de modo a permitir contramedidas contra o ruído que enfatizem múltiplas bandas de frequência, como a banda de 800 MHz e a banda de 2 GHz.
*As informações apresentadas neste artigo estavam actualizadas à data da publicação. Tenha em atenção que podem diferir das informações mais recentes.
