1 SIEL week 5 Programma EMC Filters Modulatie/Demodulatie.
-
Upload
esmee-verbeke -
Category
Documents
-
view
216 -
download
1
Transcript of 1 SIEL week 5 Programma EMC Filters Modulatie/Demodulatie.
1
SIEL week 5
Programma
• EMC• Filters• Modulatie/Demodulatie
2
Wat is EMC?
EMC = ElektroMagnetische Compatibiliteit =
Bevredigend functioneren in de omgeving
– Kunnen meten van het ‘nuttig signaal’– Afleiden van storingen van buiten– Geen storingen naar buiten ‘zenden’– Beveiliging t.a.v. overspanning/blikseminslag
3
Wat wel, wat niet?
WEL:• Enige achtergronden van EMC• Vuistregels voor aarding en bekabeling
zwakstroom signalen
NIET:• Meten/Testen van EMC• Beveiliging voor overspanning/blikseminslag• Normen voor installatie en CE
4
De stoorsituatie
5
Inter-EMC en Intra-EMC
6
Sensorsysteem met storingen
7
Vergelijking met draagbare radio
8
Stoorwegen
• Overdracht via geleiding • Capacitieve overdracht• Inductieve overdracht• Straling
9
Belangrijke begrippen
• Differential Mode signalen (DM): het ‘nuttige signaal’.
• Common Mode signalen (CM): storingen t.g.v. antenne-werking v.d. kabel.
• Signaalaarde (SA): het referentieniveau voor de nuttige signalen. Dikwijls onderscheiden in: ‘digitale aarde’ en ‘analoge aarde’
• Veiligheidsaarde (VA): de aarde t.b.v. veilig gebruik van apparatuur.
10
Meten van CM- en DM-stromen
11
Meting van de stroom door een printspoor
12
Wet van Faraday
• Inductiestromen werken hun ontstaan tegen.
• In een stroomkring ontstaat derhalve een Uind met:
• Indien ohmse weerstand laag:
ind
dU
dt
ind
ind ind
dU j
dtU j L I
indI L
13
Aardlus
14
Soorten kabels
15
Magnetische krachtlijnen in coaxkabel
16
Transferimpedanties van enkele kabels
17
Enkele maatregelen voor storingsonderdrukking
• Goede verbinding van de referenties. (‘signaalaarde’). ‘Met het signaal mee aarden’
• Zorg zo mogelijk voor symmetrie t.a.v. signaalaarde
• Bij gebruik coax: zorg voor goede aansluiting van de mantel.• Geen losse bedrading laten zitten.
• Zorg voor een goede CMRR aan ontvangzijde.
• Bandbreedte niet groter dan nodig (filteren)
• Draaggolf: Kies freq gebied waar weinig storing is.
• Galvanische scheiding (opto-couplers, glasvezel).
18
Parallelle geleider
19
Magnetische flux bij kabel met plaat
20
Magnetisch veld rond een goot
21
Vuistregels voor laagfreq. signalen (< 100 kHz)
• Sensorleiding zo mogelijk laten zweven of symmetrisch aarden (balanced system)
• Afscherming voor hoge frequenties met een guard. Deze aan beide zijden aarden aan ‘signaalaarde’
• Bandbreedte niet groter dan nodig (RC-filter toepassen)
22
Bescherming apparatuur
23
Aansluiting coaxkabel
24
EMC-kast
25
Overspraak door geleiding
26
Puntkoppeling
27
Getwiste kabel
28
Inductieve overspraak
29
Common-mode spoel
30
Suggesties
• VA niet als referentie-aarde mee laten lopen.• Digitale en analoge aarde apart houden, • Fysiek scheiden van kabelbomen met HF sterke
stromen en sensorsignalen
31
Filters
• ’Ideale filters’– Laagdoorlaat filter LDF– Hoogdoorlaatfilter HDF– Bandfilter BDF– Bandsperfilter BSF
• Reele filters • Fasegevoelige Detectie (FGD)
32
Signalen met ruis
33
Signaal of storing?
34
Werking van een ‘ideaal’ laagdoorlaatfilter (1)
35
Werking van een ‘ideaal’ laagdoorlaatfilter (2)
36
‘Ideaal’ hoogdoorlaatfilter
37
‘Ideaal’ bandfilter
38
‘Ideaal’ sperfilter
39
Bodediagram van een 1e orde LDF
40
Filters van hogere orde
41
Werking van een 1e orde LDF
42
1e orde HDF
43
Bodediagram 2e orde bandfilter
44
Bodediagram van 2e orde sperfilter
45
Modulatie-demodulatie
46
Signalen bij modulatie/demodulatie
47
Werking van een FGD
48
Fasegevoelig detectie-systeem
49
FGD met onjuiste fase
50
Spanningsgestuurde oscillator (VCO)
51
Phase Locked Loop (PLL)
Loop-filterFaseverschil-
detectorVCO resonator
Invloed van buiten
regelaarproces
fin fout