Qual è lo scopo di un induttore di perle di ferrite su questo circuito?

Sto studiando il circuito di riferimento della tensione analogica descritto nella Nota applicativa dell'AVR450 - Caricabatterie per batterie SLA, NiCd, NiMH e Li-Ion , il cui schema è riportato di seguito (copiato da pagina 38).

A pagina 40, c'è uno schema che mostra le connessioni MCU per il caricatore in cui viene utilizzato il circuito di riferimento analogico (immagine sotto). Contrassegnato in rosso c'è un componente (un BLM-21) il cui simbolo sembra un induttore, ma non sono sicuro di cosa sia esattamente.

Ho scoperto online che sembra essere un induttore di perle di ferrite .

Le mie domande sono:

1. Qual è lo scopo di quel componente nel circuito di cui sopra? Mi sembra che possa far parte di un filtro LC con C9. È così?

2. Cosa succede se lo ometto?

Sì, è sostanzialmente parte di un filtro LC (o RC per alte frequenze) passa basso per il Vdd analogico sul chip (con C9). Le sfere di ferrite agiscono come una resistenza molto bassa (<1 Ohm) per DC, induttori (diversi uH) per basse frequenze RF e si comportano come resistori (da centinaia di ohm a 1K o più) per frequenze nella gamma di 100 MHz.

Le perle di ferrite sono normalmente specificate in ohm nella regione resistiva (frequenza relativamente alta - di solito 100 MHz) dove sono molto dispersive, ma hanno una regione induttiva a frequenze più basse. Si noti che con questo tipo di circuito occorre prestare attenzione al fatto che il rumore inerente all'alimentazione non risuona ad alto Q con la ferrite e il condensatore o il tallone potrebbe effettivamente causare più rumore sulla barra di alimentazione. Un buon riferimento alle perle può essere trovato qui . Questo genere di cose può causare qualsiasi tipo di dolore se il rumore SMPS è (o ha un'armonica) vicino alla risonanza e cambia con il carico o la tensione di ingresso o la temperatura per spostarsi dentro e fuori dalla risonanza.

Se lo ometti semplicemente, il chip non funzionerà correttamente poiché non verrà fornita alimentazione ad Avcc. Se lo si sostituisce con uno corto, il chip funzionerà normalmente, tuttavia è possibile che si verifichino disturbi leggermente più alti nelle letture dell'ADC e probabilmente altri effetti sottili sulle prestazioni analogiche.

R33 potrebbe essere stato pensato per consentire un tallone di ferrite nella terra analogica (di solito non è una buona idea) o potrebbe essere usato come un legame di rete per imporre una connessione a punto singolo tra le reti di terra analogiche e la terra.

Le perle di ferrite fungono da filtro antirumore ad alta frequenza. Le perle sono fabbricate in modo tale che determinate gamme di frequenze (in genere frequenze molto alte) ecciteranno il flusso di corrente all'interno della perla e alla fine si dissiperanno sotto forma di calore, rubando efficacemente l'energia dal rumore a quelle frequenze. I nuclei di ferrite sono ciò che vedi sulla maggior parte dei cavi collegati al computer e alla TV. Sono cilindri cavi che avvolgono l'esterno del cavo per eliminare il rumore.

Il tallone di ferrite sul tuo circuito è contenuto in un chip e messo in serie con la linea, agendo più come un induttore. Ma i produttori in genere non danno un valore di induttanza equivalente in Henries. Forniscono invece un diagramma che mostra l'impedenza equivalente del tallone a varie frequenze.

Ad esempio, i granuli di ferrite della serie BLM-21 nel tuo circuito hanno un grafico di impedenza vs frequenza simile al seguente:

È possibile scegliere una di queste sfere se si prevede di sperimentare EMI tra 20 MHz e 1 GHz.

L'autore di quel circuito voleva chiaramente ridurre al minimo il rumore sui circuiti analogici dell'MCU. La rimozione del tallone di ferrite (e il cortocircuito dell'AVCC su VCC) può o meno causare imprecisioni nelle periferiche analogiche, a seconda che prevalga il rumore in quelle frequenze.