Ферритовое кольцо — что это такое? Как сделать ферритовое кольцо своими руками?
Каждый из нас видел на шнурах питания или на кабелях согласования электронных устройств небольшие цилиндры. Их можно встретить на самых обычных компьютерных системах, как в офисе, так и дома, на концах проводов, которые соединяют системный блок с клавиатурой, мышью, монитором, принтером, сканером и т. д. Данный элемент носит название «ферритовое кольцо» (или ферритовый фильтр). В этой статье мы разберемся, с какой целью производители компьютерной и высокочастотной техники оснащают свою кабельною продукцию упомянутыми элементами.
Основное назначение
Ферритовое кольцо способно снижать влияние радиочастотных и электромагнитных помех на сигнал, который передается по проводу. Длинные сигнальные и силовые кабели как компьютерного, так и другого силового оборудования обладают паразитными свойствами, то есть работают как антенны. Они весьма эффективно излучают во внешнюю среду различные шумы, которые создаются внутри прибора, тем самым создавая помехи на радиостанциях при приеме радиосигнала и на другом электронном оборудовании.
И наоборот, принимая помехи из эфира от радиопередающих устройств, компьютер или иной электронный прибор может давать сбои в работе. Вот для устранения этого явления и используют ферритовое кольцо, надетое на питающий или согласующий кабель.
Физические свойства
Феррит является ферримагнетиком, не проводящим электрический ток, то есть по сути это магнитный изолятор. В этом материале не создаются вихревые токи, и поэтому он весьма быстро перемагничивается – в такт частоте внешних электромагнитных полей. Это свойство материала является основой для эффективной защиты электронных приборов. Ферритовое кольцо, надетое на кабель, способно создать для синфазных токов большой активный импеданс.
Данный материал образуется из химического соединения оксидов железа с оксидами других металлов. Он обладает уникальными магнитными характеристиками и низкой электропроводностью. Благодаря этому ферриты практически не имеют конкурентов среди иных магнитных материалов в высокочастотной технике.
Ферритовые кольца 2000нм значительно увеличивают индуктивность кабеля (в несколько сотен или тысяч раз), что обеспечивает подавление высокочастотных помех. Данный элемент устанавливается на шнур при его производстве либо, разрезанный на две полуокружности, надевается на провод сразу после его изготовления. Ферритовый фильтр упаковывается в пластиковый корпус. Если его разрезать, то можно увидеть внутри кусок металла.
А нужен ли ферритовый фильтр? Или это очередной обман?
Компьютеры являются весьма «шумными» (в электромагнитном плане) приборами. Так, материнская плата внутри системного блока способна осциллировать на частоте одного килогерца. Клавиатура обладает микрочипом, который также работает на высокой частоте. Все это приводит к так называемой генерации радиошумов вблизи системы. В большинстве случаев они устраняются при помощи экранирования платы от электромагнитных полей металлическим корпусом. Однако другой источник шумов – это медные провода, которые соединяют различные устройства.
По сути, они действуют как длинные антенны, которые улавливают сигналы от кабелей другой радио- и телевизионной техники, и влияют на работу «своего» прибора. Ферритовый фильтр устраняет электромагнитные шумы и сигналы эфирного вещания. Эти элементы преобразуют электромагнитные высокочастотные колебания в тепловую энергию. Вот поэтому их и устанавливают на концах большинства кабелей.
Как правильно выбрать ферритовый фильтр
Чтобы установить на кабель ферритовое кольцо своими руками, необходимо разбираться в типах этих изделий. Ведь от вида провода и его толщины зависит, какой именно фильтр (из какого материала) потребуется использовать. К примеру, кольцо, установленное на многожильный кабель (шнур питания, передачи данных, видео или USB-интерфейс), создает на этом участке так называемый синфазный трансформатор, пропускающий противофазные сигналы, несущие полезную информацию, а также отражает синфазные помехи. В данном случае следует использовать не поглощающий феррит во избежание нарушения передачи информации, а более высокочастотный ферроматериал.
А вот ферритовые кольца на антенный кабель предпочтительнее выбирать из материала, который будет рассеивать высокочастотные помехи, нежели отражать их снова в провод. Как видите, неправильно подобранное изделие способно ухудшить работу вашего прибора.
Ферритовые цилиндры
Наиболее эффективно справляются с помехами толстые ферритовые цилиндры. Однако следует учитывать, что слишком громоздкие фильтры весьма неудобны в использовании, а результаты их работы едва ли на практике будет сильно отличаться от немного меньших по размерам. Всегда следует использовать фильтры оптимальных габаритов: внутренний диаметр в идеале должен совпадать с проводом, а его ширина должна соответствовать ширине разъема кабеля.
Не стоит также забывать, что с шумами помогают бороться не только ферритовые фильтры. Например, для лучшей проводимости рекомендуется использовать кабеля с большим сечением. Выбирая длину шнура, не стоит делать большой запас длины между подключаемыми устройствами. Кроме того, источником помех может служить и плохое качество соединения провода и разъема.
Маркировка ферритовых колец
Наиболее широко распространенный тип записи маркирования ферритовых колец имеет следующий вид: К Д×д×Н, где:
— К – это сокращение от слова «кольцо»;
— Д – внешний диаметр изделия;
— д – внутренний диаметр ферритового кольца;
— Н – высота фильтра.
Кроме габаритных размеров изделия, в маркировке зашифрован тип ферромагнитного материала. Пример записи может иметь следующий вид: М20ВН-1 К 4х2,5х1,6. Вторая половина соответствует габаритным размерам кольца, а в первой зашифрована начальная магнитная проницаемость (20 μi). Кроме указанных параметров, в справочном описании каждый производитель указывает критическую частоту, параметры петли гистерезиса, удельное сопротивление и температуру Кюри для конкретного изделия.
Как еще используют ферритовые кольца
Кроме общеизвестного применения в качестве высокочастотной защиты, ферромагнитные материалы используются для изготовления трансформаторов. Их часто можно увидеть в блоках питания компьютерной техники.
Общеизвестно, что трансформатор на ферритовом кольце весьма эффективен в балансных смесителях. Однако не всем известно, что существует возможность «растягивания» балансировки. Данная модификация трансформатора способна выполнять операцию балансирования более точно. Кроме того, широко применяются трансформаторы на ферритовых кольцах для согласования выходных и входных сопротивлений каскадов транзисторных устройств. При этом трансформируются активное и реактивное сопротивления. Благодаря последнему это устройство можно применить для изменения диапазонов перестройки емкости. «Растягивающие» трансформаторы хорошо работают при частотах ниже 10 МГц.
Заключение
Тем, кто интересуется, как намотать ферритовое кольцо самостоятельно, следует учитывать, что последовательный импеданс, который вносится высокочастотным ферритовым сердечником, запросто можно увеличить, если сделать на нем несколько витков проводника. Как подсказывает теория электротехники, импеданс подобной системы будет увеличиваться пропорционально квадрату числа витков.
Но это в теории, а на практике картина несколько отличается вследствие нелинейности ферромагнитных материалов и потерь в них.
Пара витков на сердечнике увеличивает импеданс не в четыре раза, как должно быть, а немного меньше. В результате для того чтобы несколько витков смогли поместиться в кабельном фильтре, следует выбирать кольцо заведомо большего типоразмера. Если же это неприемлемо, и провод должен оставаться той же длины, лучше применять несколько фильтров.
ПОДБОР ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА
С ферритовыми кольцами дел раньше почти не имел, какие могут быть дела с безликими компонентами. Нет на них маркировки, не встречал. Основной источник их появления «разбор». Впрочем, один раз купил, когда собирал тестер транзисторов, был нужен по схеме. Покупал — в магазине подали такое же безликое изделие как и лежащие дома, покупка не впечатлила. Доверие конечно вещь необходимое и заверения продавца были приняты, но собранное на этом кольце устройство не заработало. Больше не покупаю.
На сегодняшний день точно знаю, что колечко от лампочки «энергосберегайки» точно работоспособно в низковольтных преобразователях. А как быть с прочими — мотать на удачу? Пару раз пробовал, не выгорело, так что теперь по мне уж лучше выбросить. Однако необходимость заставила кое-чему научиться, пусть данный метод определения дает параметры магнитной проницаемости только для «прикидки» возможного применения интересующего ферритового кольца, тем не менее, это уже информация.
На предмет теста выбрано шесть ферритовых колец с намерением отобрать те из них, которые можно попробовать применить в низковольтных повышающих преобразователях напряжения. Необходимо следующее: каждое ферритовое колечко измерить штангенциркулем, наружный и внутренний диаметр, его высоту (толщину) в мм, затем равномерно намотать на него 10 — 20 витков провода диаметром 0,3 — 0,4 мм и измерить индуктивность в микрогенри (мкГн).
- №1 покрыто пластиковой оболочкой (и о чудо! имеет маркировку «G.
N.T. 1203»), габариты (D x d x h ) 14,6 х 6,7 х 5,5мм - №2 в зелёной оболочке, 13 х 7,5 х 6,7 мм
- №3 в жёлтой оболочке, 13 х 7,5 х 5,3 мм
- №4 маленькое в зелёной оболочке, 10 х 5,5 х 5,5 мм
- №5 от лампочки «энергосберегайки», 10 х 5 х 5 мм
- №6 феррит без оболочки, 9,2 х 5 х 5,2 мм
N.T. 1203»), габариты (D x d x h ) 14,6 х 6,7 х 5,5ммНа каждое из колец было намотано по 10 витков медного провода в изоляции с диаметром жилы 0,4 мм. Мотать можно таким приспособлением. Индуктивность кольца №1 составила 2,81 мкГн, в №2 и №3 индуктивности обнаружено не было и они «сошли с дистанции».
Индуктивность кольца №4 оказалась 0,48 мкГн, №5 – 0,47 мкГн, №6 – 0,30 мкГн
Полученные данные, габаритные размеры и значение индуктивности, были вставлены в калькулятор расчёта магнитной проницаемости ферритовых материалов (дробные числа вводить через точку). Необходимо также указать тип магнитопровода (поставить точку в «окне»), в данном случае это «Тор» и количество фактически намотанных витков провода (W).
Нажимаем рассчитать и получаем результат – эффективную магнитную проницаемость.
- У №1 она равна 34.43792, у №4 – 7.515167
- Магнитная проницаемость ферритового кольца под №5 – 7.050014, №6 – 4.876385
Итогом вышеуказанных действий ранее безликие ферритовые кольца, что делать с которыми было совершенно не ясно, получили личную информацию и стали практически годными для дальнейшего использования, ибо соотнося имеющиеся теперь данные с данными проверенных в работе ферритовых колец (то есть образцовыми, коим в данном конкретном случае выступило колечко от лампочки «энергосберегайки») можно подобрать необходимое. Например из подвергнутых испытанию кольцо №4 имеет данные подобные «образцовому» под №5, его смело можно пробовать в повышающем низковольтном преобразователе напряжения (уже начинаю сборку 2,4 — 9 В). Должно заработать и №6. Про №1 ничего пока сказать не могу – подобного «образца» нет.
Используя данную формулу можно обойтись и без специального программного калькулятора, вполне достаточно будет и обыкновенного.
Формула расчёта магнитной проницаемости
Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией B и напряжённостью магнитного поля H в веществе. Материал подготовил — Babay iz Barnaula.
Форум
Форум по обсуждению материала ПОДБОР ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА
Магнитная проницаемость ферритовых колец — РАДИОСХЕМЫ
Магнитная проницаемость зависит как от свойств вещества, так и от величины и направления магнитного поля (а кроме того от температуры, давления и т.д). Также зависит от характера изменения поля со временем, в частности, для синусоидального колебания поля — зависит от частоты этого колебания (в этом случае вводят комплексную магнитную проницаемость чтобы описать влияние среды на сдвиг фазы ‘B’ по отношению к ‘H’). При достаточно низких частотах (небольшой быстроте изменения поля) ее можно обычно считать в этом смысле константой.
Маркировка размеров кольцевых сердечников. Сначала цифрами указывается величина начальной магнитной проницаемости, затем марка используемого материала, и потом размер кольца в миллиметрах:
2000НН D x d x h
Где — 2000 величина начальной магнитной проницаемости, НН – марка материала, D – внешний диаметр, d – внутренний диаметр, h – толщина кольца, все размеры в миллиметрах.
Ферриты общего применения
— это ферриты марки 1000НМ, 1500НМ, 2000НМ, 3000НМ, изготавливаемые на основе марганец- цинковых, и марки 100НН, 400НН, 600НН, 1000НН, 2000НН, изготовленных на основе никель- цинковых ферритов. Ферриты марок НН применяют в слабых и средних магнитных полях при отсутствии жестких требований к температурной и временной стабильности: в отклоняющих системах кинескопов,в дросселях схем коррекции, в магнитных антеннах и контурах входных трактов радиоприемных устройств.
Рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от -60ºС до +90ºС и в диапазоне частот:100НН —до 30 МГц, 400НН —до 3,5 МГц, 600НН —до 1,5 МГц, 1000НН — до 400 кГц.
Ферриты марок НМ применяют в слабых и средних магнитных полях при отсутствии жестких требований к температурной и временной стабильности: в трансформаторах и дросселях одно- и двухтактных импульсных конверторов напряжения, в сетевых фильтрах, фильтрах ВЧ-помех, в высоковольтных трансформаторах, в импульсных, согласующих и развязывающих сигнальных трансформаторах, в дросселях НЧ- фильтров акустических систем, в делителях напряжения, статических преобразователях. Сердечники из ферритов марок НМ рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от -60ºС до +155º и в диапазоне частот:
1000НМ — до 1 МГц; 1500НМ — до 600 кГц; 2000НМ, 3000НМ — до 450 кГц.
Чтоб узнать магнитную проницаемость неизвестного ферритового сердечина — воспользуйтесь этим онлайн калькулятором.
Калькулятор для рассчета начальной магнитной проницаемости ферритовых колец
по
пробной обмотке.
Пробную обмотку в 5 витков размещать равномерно по кольцу.
При дробных значениях десятичным знаком является точка(13.4 или 6523.23)
Внимание! Действующими витками считаются витки, проходящие сквозь кольцо, т.е. на кольце можно намотать только целое число витков.
Не удивляйтесь полученным результатом. Например, при предполагаемом значении проницаемости 600 можно получить от 400 до 800 такие у нас допуски при производстве ферритов.
Сергей Никольский (RA3ADR)
ЗАМЕНА ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА ДРОССЕЛЕМ
Раньше в повышающих преобразователях напряжения с успехом использовал ферритовые кольца, снятые с плат, вышедших из строя компактных люминесцентных лампочек (КЛЛ) или попросту «энергосберегаек», о чём недавно рассказывал — сейчас это стало делать сложнее.
КЛЛ последних выпусков стали более надёжные и из строя выходят не так часто как раньше и соответственно теперь «на каждом углу» не валяются, а ферритовые кольца с их плат сильно уменьшились в размерах и для их превращения в трансформатор (намотки) уже не получается использовать приспособление под названием челнок, да и без него в другой раз намотать тоже не получиться, в том числе и из-за недостатка места для обмотки. А так как уже слышал, что возможно в данном случае для намотки использовать индуктивность с сердечником, решил попробовать.
Взял индуктивность номиналом практически 2000 микрогенри, с диаметром намотанного провода 0,27 мм и рассудив, что его на сердечнике намотано более чем достаточно, отмотал 50 витков, сделал отвод и вновь намотал. Ни тебе поисков подходящего провода для намотки, ни изменения внешней формы индуктивности. Короче сплошная идиллия, вот только при установке в схему преобразователя эта конструкция выдала «на гора» вместо желаемых 9 В всего пять с половиной при входящих 1,2 В.
Следующей была индуктивность с номиналом в 320 микрогенри с диаметром намотанного провода также 0,27 мм, тут ни чего отматывать не стал, а отыскал провод близкий по диаметру (0,26 мм) и намотал те же 50 витков. Преобразователь с этим трансформатором сразу выдал 8,69 В при входных 1,2 В, однако при подключении нагрузки напряжение катастрофически просело до недопустимого предела.
Тогда добавил второй аккумулятор и входное напряжение было увеличено до 2,4 В, на выходе сразу стало 10 полноценных вольт, при подключении нагрузки напряжение практически не снизилось, а замер токоотдачи показал, что преобразователь с данным трансформатором уже достаточно функционален. Если не быть придирой то вопрос можно считать закрытым.
Однако это сказка скоро сказывается, а при установке намотанного трансформатора в схему необходимо отработать восемь вариантов его подключения, которые представлены на фото выше. Для того и выполнил необходимый отвод по схеме как отдельную обмотку (без внутреннего соединения проводов).
Итого
Это не итоговый результат, изыскания можно продолжить и дальше, например в первом неудавшемся варианте уменьшить индуктивность путём отмотки витков, но это уже другая история. Автор Babay iz Barnaula.
Форум
Форум по обсуждению материала ЗАМЕНА ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА ДРОССЕЛЕМ
ФЕРРИТОВЫЕ КОЛЬЦА С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ЗАЗОРОМ ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА Кольцевые сердечники являются наиболее широко применяемой конфигурацией, изготавливаемой из смесей на основе распыленного железа и выпускаются с размерами от 3,5 до 165 мм. Сердечники на основе распыленного железа (Iron powder cores) изготавливаются методом прессования под высоким давлением смеси из мелкодисперсных частиц железа с органическим диэлектрическим наполнителем. Распределенный зазор, образующийся за счет возникающей изоляции частиц наполнителем железа друг от друга, обеспечивает высокую индукцию насыщения полученного порошкового материала. Несмотря на то, что по величине потерь (800 мВт на кубический сантиметр (F=100кГц, B=0,05Тл)) сердечники на основе распыленного железа в 3,5-6 раз проигрывают другим классам порошковых материалов (Kool M, MPP, High Flux, XFlux), основным конкурентным преимуществом кольцевых сердечников из распыленного железа является их низкая стоимость, по сравнению с другими порошковыми материалами,связанная с дешевизной входящего в их состав сырья ( 100% Fe). Для выбора наиболее оптимального в Вашем применении порошкового материала рекомендуем также ознакомиться со свойствами порошковых материалов фирмы Magnetics Смеси из распыленного железа и цветовая кодировка кольцевых сердечников В таблице ниже указаны основные типы порошковых смесей из распыленного железа. Наиболее часто используются : Для однозначной идентификации порошковых сердечников из распыленного железа, каждой порошковой смеси соответствует собственный цвет покрытия.
Смеси 2. Размеры колец:
ПОДРОБНАЯ СТАТЬЯ ЗДЕСЬ
Адрес администрации сайта: [email protected]
| |||||||||||||
При наименьшей стоимости среди аналогичных материалов сердечники из расс
пылённого железа могут успешно заменять более дорогие из молипермалл
лоя, материала HiFlux и альсифера
(KoolMu). Они также могут применяться вместо ферритов с зазором и ленточных магнитопроводов из металлических сплавов (типа Гаммамет) с зазором.
н. термическому старению, поэтому
непригодно для длительной работы
при высоких температурах.
Рекомендуется для использования в новых разработках как современный аналог 26 смеси 
…14 с низкой проницаее
мостью предназначены для работы
при меньших (по сравнению с другими материалами) значениях пе
ременной индукции. Смесь 14
имеет немного большую проницаемость, чем 2.
9
2
7
6
1
9
84
92
9
2
4
23Ферритовые кольца на кабеле антенны УКВ
Отсечка тока по кабелю, искажающая диаграмму направленности и рассогласовывающая антенну, возможна с помощью ферритовых колец, надетых на кабель непосредственно у точки питания. Здесь речь идет только об одновитковых дросселях, т.е. просто надетых на кабель кольцах, многовитковые на УКВ неприменимы.
Свойства различных ферритов настолько разнообразны, что даже общие рекомендации могут противоречить отдельным результатам их применения. Достаточно ли эффективно выполняют кольца свою роль, определить на готовой УКВ антенне довольно сложно, формул или калькуляторов, с достаточной точностью учитывающих частотные свойства мер отсечки нет, а повышать эффективность отсечки за счет увеличения потерь ВЧ в феррите с большой начальной проницаемостью, при приеме на УКВ нежелательно.
Кольцо создает на кабеле участок с комплексным сопротивлением Z = XL + R — эквивалентный цепи из последовательно соединенных индуктивности L и активного сопротивления R. Величину XL определяет индуктивность L, которая зависит от магнитной проницаемости кольца на рабочей частоте, а величину R — потери в кольце на рабочей частоте. С ростом частоты падает магнитная проницаемость ферритов, поэтому индуктивность L уменьшается и индуктивное сопротивление ВЧ току XL может не увеличиваться и даже падать. В то же время с ростом частоты растет tg ? и вместе с ним потери ВЧ в феррите, что эквивалентно увеличению R. Пожалуй только ферритовые кольца типа ВЧ и кольца из карбонильного железа ВЧ 100 имеют на частотах до 200 мгц в основном реактивную составляющую XL сопротивления току ВЧ, не создающую потерь и растущую с частотой. Кольца более высокой начальной магнитной проницаемостью на УКВ обеспечивают более эффективную отсечку, но в основном за счет потерь в кольце. Поэтому присутствие в ближней зоне антенны (менее 0,75 ?) проводников, на которых установлены такие кольца, всегда компромисс между необходимостью его подавления и потерями усиления антенны. Рекомендации некоторых авторов использовать»графитовые покрытия», «нихромовые растяжки» и т.п. для подавления нежелательных токов на проводниках в зоне антенны не могут служить основанием для отрицания вышесказанного, т.к. сами основаны на «понятиях», а не расчетах. При передаче это потери вашей мощности, при приеме потери мощности сигнала корреспондента, что на УКВ нежелательно. Для отсечки тока лучше применять кольца типа НН, имеющие несколько меньшие потери, растущие с частотой. Отличаются от колец типа НМ тем, что не прозваниваются высокоомным омметром. Степень отсечки ими тока на УКВ мало зависит от частоты. С одной стороны магнитная проницаемость падает с ростом частоты и чем больше начальная проницаемость, тем раньше начинается спад, в результате индуктивная составляющая XL не растет или падает. С другой — увеличиваются потери в феррите и вместе с ними растет резистивная составляющая R. В результате сопротивление ВЧ току одного кольца остается на уровне 50…100 ом. Поэтому величина начальной магнитной проницаемости мало влияет на степень отсечки тока, но чем меньше проницаемость, тем лучше соотношение в пользу индуктивной составляющей и меньше ВЧ потери. Кольца типа ВЧ на УКВ имеют несколько меньшие потери, создаваемое ими индуктивное сопротивление растет с частотой и на частотах выше 50…100 мгц становится больше, чем комплексное сопротивление XL+ R, создаваемое кольцами типа НН.
Надо добавить, что реактивная (индуктивная) составляющая сопротивления ферритового дросселя может сыграть злую шутку при отсечке тока ферритом. Сопротивление следующего за ферритом кабеля равновероятно модет иметь и индуктивнй и емкостной характер и во втором случае будет образовывать с индутивностью дросселя последовательный контур, уменьшающий действие индуктивности дросселя, а на частоте, где емкостное сопротивление комплиментарно индуктивности дросселя, полностью аннулирующее его (частота резонанса последовательного контура).Оставшееся в таком случае наедине с током по кабелю резистивное сопротивление в несколько десятков Ом мало что улучшит.
На графике,взятом из (1) приведены частотные характеристики двух типичных ферритовых колец.
Для колец различного диаметра,высоты и проницаемости данные могут отличаться в два…три раза.
«Если одно кольцо не обеспечивает достаточной отсечки ВЧ тока,можно использовать несколько колец.
Однако, если два или три кольца не приводят к улучшению,дополнительные кольца обычно неэффективны»- пишет Г.Отт.(1)
А.Гречихин (UA3TZ), Д.Проскуряков в статье «АНТЕННЫЙ ЭФФЕКТ ФИДЕРА» ж.РАДИО 2000 г.пишут: «Поглотители синфазного тока на коаксиальном фидере делают с использованием покрытий из ферромагнитных или диэлектрических материалов с потерями. Пример — установка на коаксиальном фидере ферритовых колец или трубок. Для хорошего ослабления на KB диапазонах потребуется 50-70 колец из феррита с начальной магнитной проницаемостью m=400…1000. Зазор между оплеткой кабеля и кольцом должен быть минимальным. Поглотитель этого вида можно рассматривать как распределенный линейный изолятор с потерями.» (На УКВ тем более,с потерями — прим.ra6foo)
Когда идет разговор или спор по вопросу о кольцах на кабеле,то можно услышать примерно такое: Часто встречающееся утверждение, что при наличии зазора что-то ухудшается — всего лишь одно из распространённых радиолюбительских заблуждений. А некоторые «знатоки» даже внешнюю защитную оболочку рекомендуют с кабеля сдирать, а потом насадить кольца поплотнее, чтобы получить индуктивность побольше. Действительно, на частотах КВ мало что меняется,что и следует оговаривать.На УКВ эффективность отсечки тока падает при зазоре между оплеткой кабеля и кольцом более 1/200 ? или более 1 см на 145 мгц
апрель 2008г.
На КВ ферриты могут совмещать работу по отсечке тока по оплетке и трансформации сопротивления, но даже просто отсечка тока случайным или предполагаемым набором типа и количества колец на кабеле или количества витков кабеля на кольце приводит к таким же случайным результатам, а при трансформации и к ошибкам. Ферритовые кольца на кабеле образуют на участке оплетки низкодобротный параллельный контур с потерями, частота которого зависит от проницаемости колец на этой частоте и конструктивной емкости. Для получения необходимого сопротивления току по оплетке на КВ необходимо больше колец с большей проницаемостью или больше витков кабеля на кольце, чем на УКВ. В результате и на КВ и на УКВ частота этого контура может находиться вблизи рабочей частоты, где он работает более эффективно, но при отсечке тока кольцами случайного количества и проницаемости принцип «кашу маслом не испортишь» не работает, т.к. выше этой частоты отсечка тока резко падает. Если вы заметили, те, кто имеет опыт изготовления КВ антенн с ферритами в них, по этим причинам очень осторожно подходят к выбору и материалов и конструкции устройств трансформации или отсечки тока на ферритах.
От выбора материала феррита и количества колец или витков на кольце зависит, будет ли он отсекать ток оплетки в основном за счет реактивного сопротивления с малым нагревом и потерями или работать как поглотитель ВЧ энергии. На КВ во втором случае это создает только проблему возможного разрыва кольца от быстрого нагрева при передаче, а на УКВ на первый план может выйти присутствие при приеме поглотителя ВЧ энергии, ухудшающего отношение сигнал/шум. На УКВ при выборе типа и количества колец многое зависит от входного сопротивления антенны, степени ее симметрии, пути прокладки кабеля от входа антенны- соответственно величины тока по оплетке и его влияния на параметры антенны. Вывод,сделанный мной в этом вопросе- надо применять минимально необходимую для нормальной работы антенны степень отсечки тока одним-двумя кольцами на кабеле и только в простых антеннах, а в других случаях использовать для отсечки гибкий ? ? стакан. На кабеле с ПЭ оболочкой даже неточно изготовленый стакан обеспечит большую отсечку тока, чем подобранные по типу и количеству ферритовые кольца, а на кабеле с ПВХ оболочкой будет равноценен им.
Набора устоявшихся правил применения ферритов в определенных случаях пока нет. А чьи то рекомендации и отзывы о работе ферритов, типа «работают обалденно», не имеют никакой цены до тех пор, пока не содержат определенных марок феррита, конструкции устройства и не подтверждены результатами измерений, сделать которые можно лишь при наличии довольно дорогих приборов и представления о том, что и как измерять и как сделать из этого правильные выводы. Справедливости ради надо сказать, что стаканы из оплетки (см.стр.Гибкие стаканы) на кабеле с оболочкой из ПЭ при волновом сопротивлении самого стакана 10…20 ом также имеют невысокую добротность, но она на порядок выше, чем на ферритах, и её несложно увеличить еще в несколько раз до оптимального соотношения между степенью отсечки тока с одной стороны и широкополосностью и возможной точностью » попадания» в необходимую рабочую полосу частот при изготовлении стакана. Его реактанс на порядок выше, чем у ферритовых дросселей, не зависит от мощности или тока по оплетке, вполне может быть определен расчетами или измерением и введен в модель.
Позвольте сделать предположение, что ферритовые кольца в УКВ антеннах могут быть источником шума в начальный, наиболее информативно ценный период перехода на прием после их разогрева при работе на передачу из за того, что магнитная проницаемость феррита по мере нагрева до 80…100° уменьшается в 2…2.5 раза, а при переходе на прием и остывании кольца возвращается к исходной. При этом перегруппирование доменов феррита происходит неравномерно во времени и для антенны это означает неплавное изменение степени отсечки тока и в результате- скачкообразное изменение влияния на антенну проводника, подключенного к одной из клемм питания. Это предположение. Возможно шум феррита по спектру и амплитуде на УКВ пренебрежимо мал. Если кто нибудь имеет информацию по этому вопросу, пожалуйста сообщите. май 2008
Нужно вспомнить и о том,что антенна с ферритом на проводнике при любых условиях становится нелинейным элементом с нелинейными искажениями сигнала. Чем больше подводимая к антенне мощность, тем большая часть энергии уйдет на излучение гармоник. Многие антенны их не только не отфильтровывают, но и весьма эффективно излучают.
Литература:
1 — Г.Отт «Методы подавления шумов и помех в электронных системах» «Мир» 1979 г.
2 — А.Гречихин (UA3TZ), Д.Проскуряков «АНТЕННЫЙ ЭФФЕКТ ФИДЕРА» ж.РАДИО 2000 г.
RA6FOO
Лучшая цена на проволоку с ферритовым кольцом — Выгодные предложения на проволоку с ферритовым кольцом от глобальных продавцов проволоки с ферритовым кольцом
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для кольцевого ферритового провода. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот провод с верхним ферритовым кольцом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили ферритовое кольцо на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в ферритовом кольце и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место, чтобы сравнить цены и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести ferrite ring wire по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Ферритовое кольцо магнита по выгодной цене — Отличные предложения на ферритовое кольцо магнита от глобальных продавцов ферритовых колец магнита
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для поиска магнитного ферритового кольца.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как это ферритовое кольцо с верхним магнитом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили ферритовое кольцо с магнитом на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в ферритовом кольце с магнитом и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести кольцо с ферритовым магнитом по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Вся правда о ферритовых бусинах шокирует вас
Q: Схема аналогового синтезатора, которую я создаю, вызывает в схеме для феррита бусинок на шинах питания, но это не дает никакой дополнительной информации. какая какие бусины мне следует использовать?
A: Выберите те, которые будут хорошо смотреться на доске, возможно, подходящего цвета. с паяльной маской.В вашем местном магазине товаров для рукоделия должен быть хороший подборка декоративных бусинок, таких как эти стеклянные, которые я получил в оформлении продажа.
Q: Но разве они не бесполезны в электрическом отношении?!?
A: Да, но в данном контексте это «правильные» ферритовые бусины.
Ферритовые бусины часто понимают неправильно, и их часто используют в SDIY. своего рода культ карго: люди знают, что хотят фильтруя шины питания, они видят ферритовые бусины, используемые в конструкциях других, это распространено мнение, что установка ферритовых бусин на шины питания общепринятой практики, и поэтому они записывают это также в новые проекты, которые способствует дальнейшему восприятию сообществом того, что именно так Готово.В этой статье я подробно расскажу о том, что из феррита бусинки на самом деле есть, и почему они бесполезны, когда мы видим их на силе рельсы в большинстве аналоговых синтезаторов.
Конечно ферритовые бусины не всегда бесполезны. Они существуют как произведенный продукт не зря. Я расскажу ниже о некоторых случаях где они действительно служат полезной цели. Но в тех случаях, когда бусинка необходимо или уместно, будет иметь значение, какую бусину использовать (потому что — это разных видов, и это имеет значение), а внимательный дизайнер, который выбирает бусину не зря, всегда подробно расскажу, какая бусина вам понадобится.Без этих подробностей с таким же успехом можно использовать декоративные стеклянные бусины из ремесленного магазина; и если детали отсутствуют в дизайне, это признак того, что, возможно, дизайнер не совсем понимал, чего они пытались достичь, когда они помещают этот символ на схему.
Что такое феррит
Слово «феррит» имеет несколько разных значений в разных областях. В в металлургии он относится к определенной кристаллической форме металлического железа.Но в электроника, это означает керамический материал из оксида железа в сочетании с некоторые другие оксиды металлов, обычно используемые для индуктивных компонентов. В Катушки в моем модуле Coiler VCF намотаны на ферритовые сердечники.
Если вы хотите создать электронный компонент с высокой индуктивностью, вы столкнуться с компромиссом. Чтобы максимизировать энергию, запасенную в магическом поле, вы необходимо провести это магнитное поле как можно больше через материал с высокая способность воспринимать плотность магнитного поля (свойство, называемое проницаемостью ).Обычно это означает наматывание катушки вокруг сердечника из такого материала или через него. Простейший материалы с высокой проницаемостью — это железо и его сплавы, которые в основном классифицируются как разные виды «стали».
Но железо, как и металлы в целом, проводит электрический ток. Если вы ветер катушка на твердом железном или стальном сердечнике, затем изменяющийся ток в катушке вызовет вихревой ток в самом материале сердечника. Сердечник становится чем-то вроде вторичной обмотки трансформатора, заглушенной на короткое замыкание, что вызывает потерю мощности и другие проблемы.В вихревые токи создают собственные магнитные поля, противоположные исходным поля от основной обмотки, а противоположные поля стремятся подтолкнуть исходное магнитное поле, выходящее из сердечника, нарушающее предполагаемую работу компонент.
Таким образом, низкочастотный силовой трансформатор часто проектируется из стального сердечник, представляющий собой стопку изолированных друг от друга плоских пластин, а не цельный кусок. Ламинированный сердечник разделяет вихревые токи на множество маленькие петли вместо одной большой петли, покрывающей все сечение, а многие маленькие петли создают гораздо меньшие потери мощности, чем одна большая петля.На несколько более высоких частотах конструкторы трансформаторов иногда используют порошковые железо в сочетании с изолятором, разделяющим частицы. Вихрь токовые петли ограничены размером частиц, а не размером ядра.
Но еще один способ избежать проблем с вихревыми токами — использовать материал с достаточно высокой магнитной проницаемостью (даже если не такой высокой, как металлический сплав), но высокая устойчивость к электричеству. Это цель феррит : это вещество, которое принимает большой магнетизм, но в основном изолятор электрического тока.Феррит — это магнитное железо оксид с некоторыми легирующими элементами. Минеральный магнетит можно представить как примитивный феррит, хотя искусственные вещества, сделанные для этой цели намного эффективнее.
Феррит обеспечивает высокую проницаемость при низкой проводимости за счет содержания ядра железа в кристаллической структуре, которая позволяет им быть магнитными, но делает не имеют зоны проводимости электронных состояний, которая присутствует в металлических формы. Без зоны проводимости току нелегко пройти сквозь кристалл.Несколько упрощенная интуиция состоит в том, что атомы кислорода в кристалле действуют как изоляторы между атомами железа.
Ферриты можно разделить на «твердые ферриты» и «мягкие ферриты». с разными легирующими элементами. Эти слова не относятся к механическим твердость, а магнитные свойства оксидов, по аналогии с «твердым» и «мягкое» магнитное железо. В случае с металлическим железом слова твердый и мягкий коррелируют с механической твердостью, хотя это не главное.Из твердых ферритов можно сделать постоянные магниты, которые обычно используются для такие вещи, как приклеивание бумаг к холодильникам, где нет необходимости более мощные и дорогие редкоземельные магниты. Мягкие ферриты — это те, которые нас обычно волнуют в электронике: они не принимают постоянных намагниченности, но обладают необходимой высокой проницаемостью для создания высокоиндуктивные магнитные компоненты. Ферритовые бусины для интерференции глушители сделаны из мягкого феррита; крошечные ферритовые сердечники в Старомодная память ядра компьютера была сделана из жесткого феррита.
Две грани из мягкого феррита
Корпорация Fair-Rite Products Corporation имеет загружаемый каталог, содержащий много полезной технической информации о ферритовые материалы и детали из них. Эта диаграмма со страницы 12 представляет комплексную проницаемость «61 материала», которая меняется в зависимости от частота, иллюстрирует два основных режима работы мягкого феррита. материал.
На относительно низких частотах высокая проницаемость феррита позволяет он поглощает большое магнитное поле, вызывая индуктивное электрическое поведение.Электрическое сопротивление феррита также велико, так мало или совсем нет. ток течет через сам ферритовый сердечник, а мощности мало потеря. Но с увеличением частоты увеличивается и индуктивное сопротивление. потому что это природа индуктивного реактивного сопротивления, в то время как сопротивление ядро остается в основном без изменений. На достаточно высоких частотах сопротивление сердечника станет небольшим по сравнению с преобладающим сопротивление вихревых токов, и в этой точке ток, текущий через резистивный сердечник становится важным.Компонент перестает вести себя как чистый индуктор и становится довольно с потерями. Итак, есть два типа поведения: в зависимости от частоты: на более низких частотах это дорого, с малыми потерями индуктор, а на более высоких частотах он с потерями, рассеивая большую часть входная мощность.
Оба типа поведения полезны. Если мы строим широкополосную связь трансформатор, или простой индуктор для чего-то вроде связи радио, тогда нам нужна высокая индуктивность в несколько мегагерц и низкие потери.Мы получить это в той части диаграммы, где µ ‘ s (косвенно связанный с индуктивностью) является доминирующим. Если мы создаем компонент, предназначен для фильтрации шума в диапазоне от VHF до UHF (сотни МГц), тогда мы хотим, чтобы он рассеивал мощность шума, и это происходит при более высоких частоты, когда другая кривая, обозначенная µ » s , начинает серьезно увеличиваются.
Каталог Fair-Rite описывает 61 материал, в частности соответствующий для индуктивных приложений ниже 25 МГц и подавления шума выше 200 МГц, и это мы видим на графике.Большинство их других ферритов материалы действительно предназначены только для использования в одном из этих режимов или другой, но похожий двухфазный паттерн поведения (не всегда так чисто разделены) отображается в аналогичных таблицах для всех различных материалов в каталог.
Ферритовые бусины
Ток через прямой провод создает магнитное поле в кольцо вокруг провода. Когда мы строим индуктор, мы обычно формируем провода в катушку, позволяя полю от каждого поворота усиливать поле всех другие повороты; индуктивность масштабируется с квадратом количества оказывается.Чтобы еще больше увеличить индуктивность, мы могли бы вставить ферритовый сердечник в середина, где поле может проходить сквозь нее; ферритовый материал способен поддерживают гораздо больший магнитный поток, чем пустое пространство. Но самый простой способ использовать ферритовый сердечник может означать просто иметь простой провод и положить ферритовый где магнитное поле возникает естественным образом: то есть скольжение феррита бусина поверх проволоки. И одним из преимуществ этого является то, что мы можем его даже в местах неудобно было бы поставить целиком, побольше сложная, сборка индуктора.Мы можем обернуть ферритовую бусину вокруг всего многожильный кабель, как этот USB-кабель со встроенным Ферритовый интерференционный фильтр в пластиковом корпусе.
Сигнальные проводники в этом кабеле представляют собой линии передачи по витой паре. и они в некоторой степени самозащищены: дифференциальные сигналы передаются на них не создают внешнего магнитного поля, которое будет взаимодействовать значительно с ферритом. Но если должен быть синфазный сигнал распространяется по кабелю в целом, например, если этот кабель используется в вблизи мощного радиопередатчика, то этот сигнал создаст поле в феррите и , если частота достаточно высока , феррит рассеивает свою мощность.Подобный эффект наблюдается как в направление передачи и приема: этот кабель и принимает, и генерировать меньше радиопомех, чем кабель без феррита шарик.
Ферритовые бусины используются на отдельных проводниках, когда есть проблемы что там может быть RF, и ничего из этого не требуется на конкретный проводник в вопросе. Например, если вы создаете одноплатный компьютер у вас может быть процессор с тактовой частотой в сотни мегагерц.Вполне вероятно, что часть этой частоты будет соединяться с силовыми шинами, и другие части системы могут быть чувствителен к этому. Конденсаторы развязки должны съесть большую часть времени воздействие источника питания, но дизайнеры могут положить бусинки на линии электропередач входящие в ЦП для поглощения любых радиочастотных часов, которые могут все еще присутствовать, а также на линиях низкочастотных сигналов в другом месте, чтобы не допускать протекания.
Чтобы быть совершенно честным (и, как следует из некоторых обсуждений в Каталог Fair-Rite), большая часть причин использования ферритовых бусинок заключается в просто чтобы удовлетворить государственные регуляторы.Сертификационные лаборатории укажут антенны на вашем продукте. Если продукт излучает слишком много радиочастот энергия, вы терпите неудачу; и если пощекотать его радиопередатчиком и продукт перестает работать, вы снова терпите неудачу. Так что коммерческие дизайнеры добавят ферритовые бусины, предназначенные для работы в области с потерями, пока не кажется ясно, что не будет значительной радиочастотной энергии, поступающей или из продукта.
Вот еще одна таблица из каталога Fair-Rite, страница 146; статья «Как выбрать ферритовые сердечники для подавления электромагнитных помех», начиная с этой страницы, является полезный ресурс.График показывает импеданс типичного ферритового шарика, с величинами резистивной ( R ), индуктивной ( X L ) и всего ( Z ) компонентов. Обратите внимание, что Итого не является простой арифметической суммой, потому что два других находятся справа углы друг к другу.
Согласно теории поведения феррита, приведенной выше, сопротивление начинается около нуля (индукторы похожи на простые провода при низком частоты), затем растет с частотой, в основном индуктивно.В районе 20 МГц (в этом случае) индуктивное сопротивление начинает падать, но сопротивление становится более серьезной проблемой, и проволока с бусами ведет себя больше как резистор, вплоть до пика в сотни мегагерц. Следующее эквивалентная схема дает аналогичное поведение и может прояснить, что продолжается.
Вот аналогичные кривые импеданса для эквивалентной схемы. Они не идентична схеме из каталога; в частности, пик индуктивное сопротивление для реальной бусины не так велико по сравнению с сопротивление, как и в эквивалентной схеме из-за частоты зависимость сопротивления, которая здесь не моделируется.Моделируя это эффект потребует более сложной эквивалентной схемы и не действительно сделать вещи более ясными. Я просто выбрал значения для эквивалента компоненты должны быть достаточно правдоподобными и давать кривые аналогичной формы настоящая бусина.
Грязное питание в аналоге SDIY
Синтезаторыгенерируют звуковые сигналы, и когда люди жалуются на шум в схемах синтезаторов жалуются на слышимый шум. Это означает шум в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.Сколько тем на форуме вы прочитали что люди жаловались на «кровотечение» в VCA — потому что они могли слышать входной сигнал, поступающий на выход, даже когда VCA должен был быть выключенным — только для того, чтобы в конце концов обнаружить, что сигнал действительно проходя через систему распределения электроэнергии? Это и слышимое шипение часто обвиняют в наличии цифровых модулей, оба вызваны звуковые сигналы, передаваемые по шинам питания.
Итак, люди прилагают много усилий, чтобы уменьшить передачу звука. частот через систему питания модульного синтезатора.(Аналогичный соображения относятся также к немодульным синтезаторам, которые все еще имеют внутренние деления на разные разделы.) Единственное, что нужно сделать, это использовать блок питания с хорошим стабилизатором напряжения, способный поддерживать его выход на фиксированное напряжение. Регуляторы напряжения в этом режиме по сути работают как звуковые усилители для соответствующих частот сигнала, генерирующие собственная звуковая частота, чтобы противодействовать тому, что навязывается на линии электропередачи другими частями системы.Но регулятор напряжения может регулировать напряжение только в одной точке, его выходной терминал или, в лучшем случае, местонахождение его крана дистанционного зондирования.
Дана единственная точка в цепи, которая считается постоянной напряжением с минимальные звуковые помехи, следующий шаг — сохранить импеданс как можно ниже на любых линиях электропередач оттуда до модулей, которые происходят для совместного использования более чем одним модулем. Если один модуль ставит звуковой сигнал на шину в одной точке, а другой модуль подключен к шине таким образом, чтобы часть провода разделялась между там и точка чистейшей мощности, то аудиосигнал пропадал этот общий провод приведет к колебаниям напряжения, наблюдаемым вторым модуля, независимо от того, насколько чистой была мощность у источника.
Импедансы в общих соединениях приводят к перекрестным помехам между модулями, оба из разборчивые сигналы (воспринимаемые как «кровотечение») и общие шипящие звуки (воспринимается как «шум»). Высококачественные шинные системы питания для модульных синтезаторов стремиться уменьшить эти общие импедансы до как можно меньших, как за счет используя большие проводники с низким сопротивлением, и прокладывая проводники все к общей точке питания, чтобы уменьшить общую проводку. На другом конце шкалы, кабели «летающего автобуса» иногда рекомендуются для стартера системы размещают много тонких общих проводов с относительно высоким сопротивлением, между модулями и блоком питания.Эти системы, скорее всего, будут иметь проблемы взаимодействия модуля с модулем.
Третье, что делают люди, чтобы уменьшить проблему грязной энергии, — это сборка фильтры между модулями и энергосистемой. В то время как низкий импеданс на совместное подключение к источнику питания желательно для подачи питания на индивидуальное модуль, который не используется совместно с другими, вам нужен импеданс на аудио частоты должны быть как можно более высокие , лучше заблокировать мощность звуковой частоты от других модулей, входящих или исходящих от этого модуля из.Фильтр по-прежнему должен пропускать мощность постоянного тока, фактически требуемую модуль.
Вот где пригодятся ферритовые бусины. Дизайнеры знают, что ферритовые бусины могут DC пропускаем хорошо — ведь тут провод прямо через бусину, а на DC магнитные эффекты не имеют никакого отношения к электричеству — и бусинки становятся резистивный на более высоких частотах. Вот что нам нужно от силового фильтра, правильно? Поэтому они указывают ферритовые бусины на шинах питания.
Может быть, вы уже заметили проблему.
Почему бусы бесполезны
Ферритовые бусины предназначены для защиты от кондуктивных помех. на радио частоты . Радиочастоты не такие, как у типичного аналогового SDIY цепь должна быть защищена от! Проблемы «шума» и «утечки» для которые люди хотят развернуть бусинки, происходят на звуковых частотах, где бусы ничего не делают.
Мои графики частотного импеданса выше начинаются с 1 МГц, что в 50 раз больше самая высокая слышимая частота.Звуковые частоты находятся далеко слева от диаграмма, где импеданс практически равен нулю. Изделия справедливого обряда Корпорация не удосуживается указывать какие-либо из своих компонентов подавления электромагнитных помех по адресу частоты ниже 1 МГц, и большинство из них предназначены для работы на более высоких частотах, в десятки или сотни МГц. Изделия из ферритовых шариков от других производителей производители имеют аналогичные характеристики.
Безусловно, существуют ферритовые изделия, предназначенные для работы на более низких частотах. — многие из них находятся в каталоге Fair-Rite — но действуют в индуктивный диапазон поведения феррита, они используют гораздо больше витков для производства значимая индуктивность вместо того, чтобы просто пропустить один провод один раз через шарик, и даже тогда они обычно предназначены для более высоких частот, чем аудио.Катушки индуктивности EPCOS с ферритовым сердечником в моем Coiler VCF продвигаются до нижней границы своего частотного диапазона. Индукторы и индуктивные компоненты, такие как трансформаторы, предназначенные для аудио, часто используют ламинированную сталь ядра вместо. Просто нет никаких ферритовых материалов, которые работают в режим с потерями на звуковых частотах.
Еще раз взглянув на эквивалентную схему, рассмотрим три компонента. В Идеализированное сопротивление 220 Ом будет 220 Ом независимо от частоты. в звукового диапазона, мы получаем индуктивное сопротивление индуктивного эквивалента составляющую, умножив килогерц на один микрогенри, давая миллиом .Емкостное реактивное сопротивление выражено в килогерцах-разах. пикофарады, дающие наносименс, которые конвертируются в гигаомы. Низкая индуктивность реактивное сопротивление сокращает сопротивление и емкостное сопротивление, а также общую поведение в основном такое же, как если бы просто положить на плату простой провод, или пропускаю проволоку через одну из моих декоративных стеклянных бусин. На аудио ферритовый валик не действует.
Так может ли вообще иметь смысл использовать ферритовый бусинку в синтезаторе? Да, но только в ограниченных обстоятельствах, только с мыслью и проверкой, и только если мы также собираемся делать другие вещи, которые дизайнеры SDIY часто пропускают.
В большей части этой статьи я тщательно сказал «аналоговый SDIY». Есть конечно, схемы синтезатора, которые не являются аналоговыми. Если у тебя есть микроконтроллер в вашей конструкции, он может иметь тактовую частоту в десятки МГц диапазона, и вас могут беспокоить сигналы этой частоты, поступающие из модуль к шине питания или поступающий через шину питания. я мог бы обычно ожидают, что байпасные конденсаторы будут первой линией защиты, но возможно, что при внимательном анализе можно было бы обнаружить, что ферритовый шарик имеет смысл.Многие ферритовые бусины хорошо работают в диапазоне десятков МГц. Из конечно тогда надо было бы указать какую бусину, а особенно какой ферритовый материал, чтобы соответствовать диапазону частот, которые беспокойство.
Но важно различать такие вещи — вмешательство и от цифровых схем на частоте радио , которые они используют внутри — от синтезатора звуковых частот «цифровой шум» любят жаловаться пользователи около. Аудио частотный материал, независимо от того, называется ли он «цифровым», проходит сквозь ферритовые бусины, как если бы это были простые провода.
Есть вероятность, что ферритовый шарик может быть использован для успокоения. паразитные колебания на высокопроизводительном операционном усилителе, особенно если это усилитель действительно построен для нажатых частот выше звуковых в аудиосервис. Обычно более популярно использовать конденсатор параллельно с петлей обратной связи, но индуктивность серия — обеспеченная ферритовой шайбой на выходе усилителя — могла иметь аналогичный эффект. Я думаю, что конденсатор обычно проще спроектировать.
Другой способ, которым ферритовые бусины могут стать актуальными для синтезаторов, — это когда они доходит до излучаемого шума, опять же как переданного, так и принятого. Аналог схема синтезатора вряд ли будет генерировать какие-либо вышеупомянутые сигналы о сотня килогерц, что все еще слишком мало, чтобы ферритовый шарик мог их заблокировать. Но цифровая схема, которая передает свою тактовую частоту на шину питания, может превратить шину в антенну, излучая сигнал, который вызовет систему не пройти нормативные испытания, даже если нет слышимого воздействия на другие модули.
И если модульный синтезатор используется в среде с высоким уровнем излучения от прочего (возможно, на сцене, где много беспроводных микрофонов в использовании или в некоторых сценариях, связанных с радиолюбительской передачей), это Можно представить, что энергосистема может принимать достаточно радиоволн что они могут испортить модуль, чувствительный к радиочастотам. В крайнем случае компоненты в схеме аналогового синтезатора могут демодулировать радиосигналы обратно в аудио, что приводит к «утечке» беспроводной сети, хотя для этого, вероятно, потребуются такие высокие уровни радиации, чтобы все равно ферритовые фильтры.
Ферритовые бусины могут стать актуальными в синтезаторах такого рода случаи, когда существует конкретная проблема помех, связанных с излучением. Но это почти бесполезно, если вы также не используете экранированный корпус. Средний деревянный или пластиковый корпус Eurorack прозрачен для радио. волны. Заблокируйте их в месте подключения кабеля питания к модулю, и они просто снова будет подхвачен с другой стороны фильтра. Вам нужен цельнометаллический или хотя бы обшитый фольгой корпус раньше будет много смысла думая о ферритовых шариках из-за излучаемых помех, вы необходимо соблюдать осторожность при правильном обращении с соединениями экрана на патче кабели.Просто забудьте об этом в неэкранированном синтезаторе типа «банановый джек».
Итак, я рассмотрел, что такое феррит, как он себя ведет в электронных компоненты, а также использование и неправильное использование ферритовых шариков. Хотя есть случаи, когда ферритовые бусины могут быть полезны в конструкции синтезатора, безусловно, наиболее распространенное применение ферритовых шариков, о котором спрашивают любители синтезатора DIY, — это идея размещения их на входах питания постоянного тока аналогового модуля в качестве профилактическое средство от «шума». Часто возникает путаница относительно того, какие именно модель бусин для использования в этом приложении фильтрации мощности, и факт в том, если вас беспокоят звуковые частоты, вы можете просто использовать декоративные стеклянные бусины за все то хорошее, что они могут сделать.
Предыдущая запись: Проектирование для регулировки || Следующая запись: Toronto Pedal and Synth Expo
.