EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

[chia]

سلام

بچه ها خسته نباشید

خیلی بحث در این مورد توی انجمن شده و نظرهای مختلفی هم داده شده

من توی یک تاپیک یک دسته بندی خوب در مورد نویز از آقای سپاسیار دیدم که از ایشون نقل قول میکنم و اینجا قرار میدم

• حفظ سازگاری مدار با استاندارهای EMC از لحاظ EMI و حساسیت
• حفاظت در برابر ESD، EMP و RFI
• نویز Ground و مقابله با آن
• استفاده از Shield در برابر کوپلینگ خازنی، القایی و تداخل RF
• حفاظت تغذیه در برابر Transient و Glitch
• حفاظت نقاط آسیب پذیر مانند: کلاک سیستم، ورودی های حساس به لبه، فرکانس بالا، آنالوگ، مالتی پلکس شده و ...
• راهکارهای نرم افزاری مانند تایمر Watchdog، Boundary Checking، Token Passing و...

از اونجا که این حذف نویز از مدارات میکروکنترلری خیلی اهمیت داره پیشنهاد میدم که این بحثو ادامه بدیم و تا اونجا که میتونیم بازش کنیم. البته بدون کمک دوستان خوبمون مثل آقای سپاس یار این مهم امکانپذریه :smile:

هرکس که در مورد موارد فوق تحقیقات کرده بیاد و تجربیاتشو بگه. در آخر هم یک مقاله به صورت PDF درست میکنیم و به گنجینه ی مقالات سایت اضافه میکنیم
میدونم که آقای سپاس یار سرشون شلوغه . ولی با این حال از ایشون خواهش میکنم تا جایی که وقتشون اجازه میده در این بحث شرکت کنن و ما رو یاری بدن :redface:

از مدیران محترم هم خواهش میکنم که این تاپیک رو سنجاق بزنن. تا همیشه در دسترس باشه. چون بحث خیلی مهمی هم هست

ممنون از همگی :bye :job: :agree:

[chia]

پاسخ : EMI Reduction ::نویز در مدارات میکروکترلری

من خودم از یکی از بحثهای کوچک شروع میکنم

منبع کلاک مناسب یکی از مهمترین نیازمندی یک طراحی خوب است. اکثرا در میکروکنترلرها از کریستالها ی پسیو (غیر فعال) استفاده می شود که با توجه به اینکه مدارات نوسان کننده در داخل خود میکرو هستن باعث میشن تا در مسیر انتقال سیگنال کلاک به داخل میکرو نویزهای موجود بر روی مسیر القا شوند و ایجاد ناهمگونی ، لغزش و تغییر شکل سیگنال نوسانساز شوند

یکی از روشهای غلبه بر این مشکل استفاده از نوسانسازهای اکتیو (فعال) به جای کریستال و یا رزوناتور است. در این نوسانساز ها منبع نوسان در داخل خود نوسانساز است و چون خروچی آن یک کلاک مربعی با دامنه و جریان مناسب است، در مقابل نویزهای احتمالی محیط مصون تر است.

روی سایت MAXIM یک محصول دیدم که بسیار برام جالب بود

آی سی DS1086 که یک نوسانساز قابل برنامه ریزیه و مشخصات زیر رو داره

User-Programmable Square-Wave Generator
Frequencies Programmable from 260kHz to 133MHz
2% or 4% Selectable Dithered Output
Glitchless Output-Enable Control
2-Wire Serial Interface
Nonvolatile Settings
5V Supply
No External Timing Components Required
Power-Down Mode
10kHz Master Frequency Step Size
EMI Reduction

در ضمن این آی سی نو L رو هم داره که با تغذیه ی 3.3 ولت کار میکنه

دیتاشیت آی سی: http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1086-DS1086Z.pdf

این آی سی تو بازار پیدا میشه؟
قیمتش چقدره؟
اگه بشه از این آی سی استفاده کرد خیلی در مشکل نویز در محیط صنعتی به طراحان کمک میکنه :smile:

نظر اساتید چیه؟

[abdolla888]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

سلام
لینک های زیر برای دوستانی که عجله دارن و می خوان سریع بردشونو بزنن خوبه:
فایل پاورپوینت که نکات خوبی رو گفته
http://www.ece.msstate.edu/courses/ece4512/des1_syllabus/current/PCB_Layout_Tips.ppt

این هم pdf 23صفحه ای شرکت TI
http://focus.ti.com/lit/an/szza009/szza009.pdf

[hamed_online62]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

اینو خوندم جالب بود:

Using the DS1086 as a Microcontroller Clock to Reduce EMI - AN232
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN232.pdf

منبعشم اینجا بود:
http://www.datasheetsite.com/datasheet/DS1086

[pooyafaroka]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

سلام
تراشه 74124 دارای دو نوسان ساز کنترل شده با ولتاژ هست . هر دو VCO محدوده فرکانسی وسیعی از 0.12 هرتز تا 85 مگاهرتز را دارا می باشد .
برای جدا سازی کامل نوسان ساز از مدار های کتنرل پایه های جداگانه ای برای تعذیه و زمین در نظر گرفته شده است . از این نظر منبع کلاک خوبی محسوب می شود . تراشه نوع LS آن نوع کاملتر شده این تراشه هست .
علاوه بر استفاده در مدار های نوسان ساز از آن در مدارهای PLL نیز می توان سود جست .

پیروز و سربلند باشید.

[CNC_IR]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

با عرض سلام خدمت دوستان
این مطلب هم ارزس خواندن داره.http://encon.fke.utm.my/courses/notes/emi_standards.pdf .

[mhheydarchi]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری:

بنام خدا
سلام
در مدارهای فرکانس بالا پدیده ای وجود دارد به نام Ground Bounce . Ground Bounce وقتی پیش می آید که جریان زیادی وارد پایه Ground شود. و این اتفاق عموما زمانی می افتد که چندین پایه از سطح High به Low تغییر حالت بدهند.
برای هر پایه یک چیپ میتوان مقداری مشخصی اندوکتانس،خازن و مقاومت تعریف کرد.
پس داریم : V=L*di/dt و I=C*dV/dt
به راحتی میشه دید در صورتی که مقدار جریان خروجی از یک پایه و فرکانس خروجی بر روی پایه به انداره کافی بزرگ باشد حتی برای مقادیر کوچک L با مشکل مواجه خواهیم شد.
I=C * dV/dt
جریان بالا بر اثر تغییرات لحظه ای یک خروجی از سطح 5 ولت به صفر بوجود می آید. تمام این جریان وارد پایه Ground میشود
V=L * di/dt
و ولتاژ بالا بر روی پایه Ground می افتد.( محاسبه برای یک پایه می باشد)
نکته -> یکی از عللی که باعث شد در طراحی چیپ ها چندین پایه VCC , Ground استفاده شود همین است تا جریان بین پایه ها تقسیم شود.
نکته -> میدانید چرا در طراحی چیپ ها در اکثر موارد پایه های VCC , Ground در وسط در نظر گرفته میشود چیست. علت آن است که پایه های اندوکتانس وخارل پایه های وسطی نسبت به پایه های کناری کمتر است. با توجه به روابط بالا کاملا روشن است که در فرکانسهای بالا باعث ایجاد جریان لحظه ای کمتر و در نتیجه باعث ایجاد ولتاژ کمتری بر روی Ground خواهد شد.

[mhheydarchi]

پاسخ : EMI Reduction in embedded systems .::کاهش نویز در مدارات میکروکنترلری::.

نکته دیگه ای که وجود داره اینه که به راحتی میشه نتیجه گرفت که در مدارهای با فرکانس بالا به دلیل خصوصیت خازنی و سلفی پایه های چیپ ها مجبور به استفاده از المانهای SMD هستیم. چون در فرکانسهای بالا خاصیت سلفی پایه های چیپ های DIP به راحتی میتونه مشکل ساز بشه.
دوستانی که مدار الکتریکی خوندن و یادشون رفته یه سری به کتاب جبه دار یا هیت بزنند و پاسخ پله مدارهای RC، RL,RLC رو یه نگاهی بیاندازند.
دوستانی هم که واحد کنترل خطی رو پاس کردن یا مطالعه داشتند این مطلب رو خوب میدونند.

[soomael]

روشهای تقلیل و یا حذف نویز از مدارات میکرو کنترولری

دوستان عزیز و مهربان سلام نماز و روزه همه تون قبول حق باشه راستش یه سیستم کنترل دمای نسبتا پیچیده با یک سری برنامه پذیری های خاص طراحی کردم و قرار بود یه تعداد از اون رو حدودا 2 ماه پیش تحویل مشتری بدم همه چیز خوب پیش میرفت و ما نهایت تلاشمون رو برای بهتر طراحی کردن هم از لحاظ سخت افزاری و هم از لحاظ نرم افزاری کردیم یک نمونه هم تحویل دادیم تا روش تست هاشون رو انجام بدهند و اونها هم راضی بودند توی مرحله اول 10 تا آماده کردیم و نحویل دادیم ولی شچمتون روز بد نبینه مدار ما وقتی میرفت داخل تابلوی برق بالکل قاطی میکرد اصلا چرت و پرت نشون میداد همش ریست میشد قفل میکرد و هزاران بازی دیگه تازه فهمیدیم نویزه با هزار بد بختی یه فرصت 2 ماهه گرفیم تا کل سخت افزار مدار رو تغییر بدیم تا اینکه 1 هفته پیش ورژن جدید آماده شد اما بازم نویز پذیره هر کاری بگید کردم راههای که رفتم برای حذف نویز به شرح زیر بوده :
1. قرار دادن خازن 104 پلی استر سبز رنک روی پایه تغذیه تمام آبسی ها
2. قرار دادن یم خازن 2200میکروی 10 ولت در فاصله 2 سانتی تغذیه میکرو
3. استفده از پالیکون در تمامی نقاط مدار و وصل کردن اون به زمین
4. ایزوله کردن دو قسمت رله ها و میکرو به اپتوکوپلر
5. قرار دادن 2 ترانس تغذیه جدا برای 2 طرف
6. فعال کردن فیوز بیت ckopt میکرو
7. استفاده از کریستا خارجی
8. فعال کردن فیوز بیت ریست 4 ولت میکرو :cry:
آیا غیر از این کارا راه دیگری هم برای حذف نویز از مدار وجود داره؟ تو رو خدا هر کی تجربه داره کمک کنه من شنیدم از vdr هم میشه واسه حذف نویز استفاده کرد کسی تجربه داره راهنمایی کنه البته اینم بگم با اوسیلوسکوپ خط تغذیه 12 ولت پشت ترانسرو چک کردم وقتی نویز میاد روی دامنه ac 12 ولت کاملا قابل مشاهده است چی کار کنم که حذفش کنم؟ راهی دوستان پیشنهاد میکنند؟ به نظرتون اگه قبل از دیود پل خازنی بذارم تا اونو زمین کنه غیر منطقیه؟دوستان عزیز وبزرگوار اگه کمک کنید ممنون میشم یه راهنمایی چیزی :cry:

[parsa2]

پاسخ : روشهای تقلیل و یا حذف نویز از مدارات میکرو کنترولری

خب نویز مشکل خیلی ها هست و خیلی عایه که تونستید رفعش کنید . ولی من یه سوالی دارم در طراحی بورد این polygon واقعاً چه تاثیری داره؟ آخه من یه برد میکرو ساخته بودم و از طریق icsp اونو پروگرم میکردم . ولی یه خط درمیون کار میکرد و گاهی اوقات اصلاً کار نمی کرد. ولی وقتی بردمو دوباره طراحی کردم و براش polygon گذاشتم و انو زمین کردم مشکل حل شد . حالا می خوام بدونم واقعاً چی میشه و این پلیگون چه تاثیری میذاره ؟( بحث همون الکترونهای اضافی هست...یا چیزه دیگه؟)

[soomael]

پاسخ :روشهای تقلیل و یا حذف نویز از مدارات میکرو کنترولری

دوست عزیز چند تا نکته رو باید توی طراحی pcb رعایت کنید که البته ممکنه اطلاعات بنده کامل نباشه اما دانسته های من تا همین حده اول اینکه سعی کنید رله حتما با اوپتوکوپلر ایزوله بشه دوم اینکه تغذیه دو قسمت رو کاملا مجزا بذار نکته مهم در موذد خود pcb اینه که باید پولیگون رو حتما زمین بکنید توی پروتل توی تنظیمات پولیگان یه گزینه داره که قسمت های مرده رو حذف میکنه حتما اون رو تیک بزنید البته قبل از این کار باید تا جایی که راه داره poligon ها رو به زمین مدار ارتباط بدید تا قسمت های کمتری حذف بشه در ضمن نکته اینه که حتما باید قبل از اینکه پالیکون رو توی مدار بیارید باید برید توی منوی design بعد گزینه rules بعد گزینه electrical بعد Clearance رو انتخاب کنید و فاصله خط و نقطه رو حد اقل 6 تا 8 دهم میلی متر قرار بدید چرا که در صورت نزدیک یودن بیش از حد پالیگون به پد ها خودش عامل ناپایداری مدار میشه و مشکل ساز نکته دیگه ای که مهمه اینه که سعی کنید دور و بر رله ها و درایور های اون به هیچ عنوان پلیگان نکشید یا اگه میکشید هرگز اون رو به زمیم میکرو وصل نکنید ولی بهتر همونه که اصلا نباشه در ضمن اون 8 موردی رو که ذکر کردم توی نوشته قبلی حتما رعایت کنید

[fuba]

نویز و ایزولاسیون

سلام دوستان
من واسه پروژه ای باید از رله استفاده کنم ؛ از اونجایی که نویز اونجا زیاده از اوپتوکوپلر برای فرمان دادن به رله ها استفاده می کنم و تغذیه اوپتو کوپلرها رو هم جدا در نظر گرفتم

حالا مشکلی که در این زمینه وجود داره اینه که اگه دو تا ترانس بزارم(یکی برای تغذیه کل سیستم و دیگری مخصوص رله ها) هم هزینه نهایی بالا می ره هم اینکه فضای زیادی رو اشغال می کنه :surprised:

سوالم اینه که اگه یه ترانس سفارش بدم که دو تا خروجی 12 ولت ایزوله از هم داشته باشه(یعنی زمین مشترک نباشه) آیا امکان داره که بازم نویز وارد میکروکنترلر بشه

کلا به نظر شما از دو تا ترانس مجزا استفاده کنم بهتره یا یه ترانس با خروجی های ایزوله از هم؟

منتظر نظراتتون هستم

[ali_j]

پاسخ : نویز و ایزولاسیون


واسه کاهش نویز باید روی pcb فاصله ها رو رعایت کنی ، پلیگون زمین بکشی ، جاهایی که بار سلفی داری دیود فلایویل یا هرزگرد بزاری و ...

[ahmadmn]

پاسخ : نویز و ایزولاسیون

دایی جان
رله خودش ایزوله است. کسی نمیاد رله رو با اپتو ایزوله کنه. مشکل نویزت از جای دیگست.

[fuba]

پاسخ : نویز و ایزولاسیون

جناب FUBA شما اول بگو این مداری که ساختی چیکار میکنه،و اینکه از چه میکرویی استفاده کردی و آخر اینکه وقتی نویزی میشه چه بلایی سرش میاد،واکنش سیستمت رو بگو .ممنونم ازت.

میکروی mega32 ؛ با کریستال خارجی ؛ دارای خطوط polygon بسیار تمیز بر روی برد مدار چاپی ؛ استفاده از اوپتوکوپلر برای ایزولاسیون و جلوگیری از ورود نویز ؛ استفاده از خازن 100نانو روی تغذیه میکرو ؛ دیگه چی بگم :angry: :angry:

وقتی نویز وارد سیستم میشه ؛ خروجی ها بصورت ناخواسته تغییر وضعیت می دن گاهی هم میکرو ریست می کنه

وقتی از دو تا ترانس ؛ یکی برای تغذیه کل سیستم و دیگری برای تغذیه رله ها استفاده می کنم ؛ مشکل نویز به کلی برطرف میشه ؛ سوالم فقط و فقط اینه که اگه بجای دو تا ترانس از یه ترانس با خروجی ایزوله از هم استفاده کنم ؛ عین دو تا ترانس مجزا عمل می کنه یا نه همین

نمی دونم این سوالم خیلی مشکله که کسی جواب درست نمی ده یا خیلی پیش پا افتادس :angry: :angry: :angry: