আরডুইনো লিওনার্দোতে আভিসিসি পিন তারগুলি বোঝা (লো-পাস ফিল্টার?)

Question

যাও Arduino লিওনার্দো পূর্ববর্তী তক্তা দিয়ে একটি আকর্ষণীয় পার্থক্য রয়েছে: ATMEGA32U4 এর AVCC পিন একটি মাধ্যমে + + 5V সাথে সংযুক্ত করা হয় MH2029-300Y চুম্বক জপমালা একটি 1uF ক্যাপাসিটরের দিয়ে GND করতে।

আরডুইনোউনো এবং আরডুইনোমেগা 2560 এ, এই পিনটি কেবলমাত্র ভিসিসির সাথে সংযুক্ত ছিল। এটমেল ডেটাশিটের মতে, এডিসি রূপান্তরিত হয় যখন এই পিনটি লো-পাস ফিল্টারের সাথে সংযুক্ত করা উচিত।

আরডুইনো লিওনার্দো স্কিমা

এটি কি আসলেই কম পাসের ফিল্টার? যদি হ্যাঁ, এটি কিভাবে কাজ করে? আপনি কিভাবে এই ধরনের সার্কিট কল করবেন? আপনি এটি কিভাবে মডেল করবেন?

Comments

ওয়েল ফ্যারিট পুঁতি inductivity প্রদান করে এবং ক্যাপাসিটার ক্যাপাসিটেন্স সরবরাহ করে, সুতরাং এটি এলসি ফিল্টারের একটি রূপ।

— AndrejaKo

ওহ, ভয়ঙ্কর স্কিম্যাটিক্স।

— কনার উলফ

দেখা যাচ্ছে যে আপনি একটি traditionalতিহ্যবাহী আরসি ফিল্টার ব্যবহার করতে পারবেন না - এটি সম্পর্কে আরও জানতে নীচের মন্তব্যগুলি পড়ুন। এছাড়াও, আতমেগা 32u4 ডাটাশিটের পৃষ্ঠা 302 এর (24.7.2 অ্যানালগ নয়েজ বাতিলকরণ কৌশল) এর কিছু ব্যাখ্যা রয়েছে।

— সরফাতা

Answer 1

ইন্ডাক্টর প্লাস ক্যাপাসিটার একটি ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর ভোল্টেজ বিভাজক গঠন করে।

$\dfrac{V_{OUT}}{V_{IN}} = \dfrac{Z_C}{Z_C + Z_L}$

$Z_L$$Z_C$$Z_L$$Z_C$ কম। অ্যাটেনুয়েশন উচ্চ হয়, এবং উচ্চতর সংশ্লেষের ফ্রিকোয়েন্সি তত বেশি। সুতরাং এটি প্রকৃতপক্ষে একটি লো-পাস ফিল্টার।

তবে তারা যে ইন্ডাক্টরটি ব্যবহার করেছিল তা ভাল নয়। এটি একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ইএমআই দমনকারী, যা কয়েক দশ মেগাহার্জ ফ্রিকোয়েন্সি লক্ষ্য করে। (ব্যবহৃত ধরণের 100 মেগাহার্টজ এ 30 of একটি প্রতিবন্ধকতা রয়েছে))

প্রতিবন্ধকতা বক্ররেখা একটি 0.5 Ω / মেগাহার্টজ opeাল দেখায়, তাই 100 হার্জে হার্টে আনয়নটির প্রতিক্রিয়াশীল অংশটি নগণ্য।

আসলে যা প্রয়োজন তা হ'ল কম ফ্রিকোয়েন্সি শব্দকে দমন করা, যেমন বিদ্যুত সরবরাহ থেকে 100 হার্জ রিপলের মতো। তারপরে এই সূচকটি বেশ বেহুদা এবং এটি ঠিক ক্যাপাসিটার রাখার মতো।

নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য ইন্ডাক্টরগুলি অবৈধভাবে বড় হতে পারে তবে ইন্ডাক্টরের পরিবর্তে একটি রেজিস্টার আরও ভাল পছন্দ হতে পারে। ডেটাশিটটি বলেছে যে এভিসিসি ভিসিসি - ০.০ ভোল্টের চেয়ে কম হওয়া উচিত নয়, তবে বর্তমানের এভিসিসি কতটা ব্যবহার করে তা আমি খুঁজে পাইনি। এটি বেশি হবে না, সর্বোচ্চ 10 µA বলুন say কোনও আরসি ফিল্টারের কাট অফের ফ্রিকোয়েন্সি

$f_C = \dfrac{1}{2 \pi RC}$

সুতরাং আমরা যদি 1 µF ক্যাপাসিটার সহ 15.9 কেএল প্রতিরোধক ব্যবহার করি তবে আমাদের কাছে 10 হার্জেড কাট অফের ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াটি এর মতো দেখতে পাবেন:

15.9 কিলোমিটারের মধ্যে 10µA 159 এমভি ড্রপ, যাতে এটি অনুমানের মধ্যে থাকে। একটি 100 হার্জেড রিপল 20 ডিবি দ্বারা আটকানো হবে, এটি 1:10, যা খুব বেশি নয়, তবে ভিসিসিকে ইতিমধ্যে সঠিকভাবে ডিকোপল করা উচিত ছিল, সুতরাং 20 ডিবি মাত্র অতিরিক্ত। উপরে 1 কেএইচজেড শব্দ কমপক্ষে 40 ডিবি দ্বারা হ্রাস পাবে, এটি 1: 100 এর ফ্যাক্টর।

Comments

দুর্দান্ত উত্তর স্টিভেন। অনেক ধন্যবাদ! (এবং প্রশ্নে যুক্ত হওয়া ছবিটির জন্য ধন্যবাদ;)

— সরফটা

@ এসফারতা - আমার আনন্দ, গ্রহণের জন্য ধন্যবাদ। তবে আমি ছবিটি আপলোড করি নি, এটি ছিল জিপি । আমি আপনার স্বাক্ষরটি সরিয়ে নিয়েছি :-) (তাদের সাইটে অনুমতি নেই)

— স্টিভেনভ

আপনাকে ধন্যবাদ, আমি এখন সম্পাদনা ইতিহাসের দিকে নজর দিতে জানি;) প্রশ্নটি পরিষ্কার করে এটিকে আরও ভাল করে তুলেছে এমন প্রত্যেককে ধন্যবাদ!

— সরফাতা

গুরুত্বপূর্ণ - একজন গবেষক ব্যবহার করার আগে এইটি পড়ুন! আমি আটমেগা 32 ইউ 4 এবং এই পৃষ্ঠায় মন্তব্যগুলিতে বর্ণিত নিম্ন-পাস ফিল্টার সহ একটি কার্ড তৈরি করি (15.8 কে প্রতিরোধক + 1 ইউএফ ক্যাপাসিটার)। দেখা যাচ্ছে যে এভিসিসিতে টানা বর্তমান প্রত্যাশার তুলনায় অনেক বেশি: আমি ভিসিসির সাথে এভিসিসিতে 2.530 ভি পরিমাপ করি 3.30V (সুতরাং আমি = (3.30-2.58) / 15.8) = 45uA। ভোল্টেজ ড্রপ 0.72 ভি, যা অনুমোদিত ড্রপের দ্বিগুণ। ফলাফলটি হ'ল চিপটি প্রোগ্রাম করা যায় না। আপনি এটি পড়তে পারেন তবে লেখাগুলি সর্বদা ব্যর্থ হয়। আমি রেজিস্টার সরিয়ে এভিসিসিকে সরাসরি ভিসিসির সাথে সংযুক্ত করেছি এবং এখন চিপটি প্রোগ্রাম করতে পারি। [সিসি @ স্টেভেনহ]

— সরফটা

@ এসারফাতা - আপনি তখনও একটি প্রতিরোধক ব্যবহার করতে পারেন, তবে 4.7 কে এর মতো কম মান ব্যবহার করতে হবে।

— স্টিভেনভ

Answer 2

কিছু সত্যই ভাল উত্তর। আমার গ্রহণযোগ্যতা হ'ল এলসি ফিল্টারটির লক্ষ্যটি বিদ্যুৎ সরবরাহের রিপল ফিল্টার করে না। বিদ্যুতের লাইন / প্লেনগুলিতে কড়া (লো ইএসআর) ক্যাপগুলি দিয়ে শুরু করা এবং শুরু করার জন্য সঠিক নিয়ামকের অংশটি বাছাই করা ভাল best এছাড়াও, আপনি যদি কোনও ইউএসবি পোর্ট থেকে আপনার আরডিনোকে শক্তি দেন তবে কম ফ্রিকোয়েন্সি রিপল ধরণের শব্দটি উপেক্ষিত হবে cheap ডিজিটাল পাওয়ার রেলগুলি সেখানে সহায়তা করবে।

এলসি এল / পি ফিল্টার যা করছে তা হ'ল ডিজিটাল সিগন্যালের তীক্ষ্ণ প্রান্তগুলি সরিয়ে দিচ্ছে যা তাদের ডিজিটাল পাওয়ার লাইনে প্রবেশ করে এবং যদি এটিভিসিস পিনের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে তবে এ / ডি রূপান্তর সার্কিটের মধ্যে তাদের পথ খুঁজে পাবে।

বোর্ড বৃহত্তর প্রতিরোধকের (আরসি সার্কিট) দিয়ে বুট না করার কারণ এটিএমটিগা অংশের পিএলএল একটি এনালগ সার্কিট এবং এটি / ডি রূপান্তরকারীগুলির মতো একই এভিসিসি পিন ব্যবহার করে এবং এটি পর্যাপ্ত শক্তি পায়নি । সম্ভবত এটি অংশে উভয়ই পিনগুলি একইভাবে ব্যবহার করে না, তবে ডেটা শীটে কোনও পার্থক্য নেই (উভয়কে এভিসিসি বলা হয়)। লেআউট-ভিত্তিতে এটি পিনের 24 এবং 44 হওয়ার ব্যথা হতে পারে যেগুলি এপিসিসিতে যায় যেহেতু তারা চিপের বিপরীত দিকে রয়েছে এবং কে তাদের কাছে পুরো বিদ্যুৎ পরিকল্পনা উত্সর্গ করতে বিরক্ত করবে? আপনি সম্ভবত উভয় পক্ষের বায়ু ইত্যাদির সাথে অংশটি জুড়ে একটি সিগন্যাল রুটিং শেষ করেন ful ডেটাশিটে সবেমাত্র এই কুরুচিপূর্ণ বাস্তবের উল্লেখ করেছে, প্রায় অতিরিক্ত পিনের মতো এটি এটিএমএল দ্বারা দ্বিতীয় চিন্তা ছিল।

যাইহোক, এই কোলাহলপূর্ণ সংকেতগুলি মাইক্রোপ্রসেসর থেকেই বেরিয়ে আসে যখন এটি অভ্যন্তরীণভাবে স্যুইচ হয় এবং তারা ডিজিটাল যুক্তিকে আঘাত করে না, তবে এনালগ স্পষ্টতার 10-বিট পেতে চেষ্টা করার জন্য পাওয়ার সাপ্লাইয়ের দিক থেকে কিছুটা বেশি প্রচেষ্টা নেওয়া দরকার। এই ডিজিটাল শব্দের প্রান্তগুলি এনএস টাইমফ্রেমের দশকে হতে পারে (100 মেগাহার্টজ-ইশ) সুতরাং এই বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফিল্টারগুলি বেশ ভালভাবে কাজ করবে। আপনি যদি সংখ্যাগুলির মাধ্যমে কাজ করেন, তবে প্রতিটি এলএসবিতে এভিসিসি = 5 ভি এবং 10-বিটস এ / ডি ব্যবহার করে প্রায় 5 এমভি হয়। "কম" শব্দ করার জন্য আপনার থাম্বের মোটামুটি নিয়ম হিসাবে অর্ধেকেরও কম হওয়া উচিত বলে মনে হচ্ছে।

MH2029-300Y ডেটাশিট 100 মেগাহার্টজ এ 20 ওহম দেখায়। যে লোকটি আরসি ফিল্টারটি চেষ্টা করেছিল তারা যদি হাঁটুর ফ্রিকোয়েন্সি 1 মেগাহার্টজ সেট করে থাকে তবে সম্ভবত এটি আরও ভাল কাজ করতে পারে কারণ তিনি আরও অনেক ছোট প্রতিরোধকের বাছাই করতে পারতেন। 22 ওহম প্রতিরোধকের মতো (100 মেগাহার্টজ ইন্ডাক্টরের প্রতিবন্ধটির সাথে মেলে) এবং একটি .01uF ক্যাপের ইনপুট লোডিংয়ের কারণে যথেষ্ট পরিমাণে ডিসি ভোল্টেজ ড্রপ পড়ে থাকতে পারে (45uA x 22 ওহম = 1 এমভি বা তার সংখ্যা থেকে)। সুদের ফ্রিকোয়েন্সিতে তিনি 40 ডিবি নীচে নামবেন।

আমি এটিতে কোনও লেআউট পাস বাজি ধরব না তবে অংশগুলিতে যদি কিছু পদচিহ্ন থাকে তবে আমি এটি শট দিতে পারি (উভয়ের জন্য 0805 পদচিহ্ন বাছাই করতে পারি?) তবে সূচকটি মাউসারের থেকে $ 0.10 অংশ হওয়ার কারণে কেন কেবল এটির সাথে আটকে থাকবেন না? ?

Answer 3

হ্যাঁ, এটি লো পাস ফিল্টার। ফেরাইট বিড একটি ক্ষতিকারক ইনডাকটিভ উপাদান যা কিছুটা ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভর রোধের মতো কাজ করে, এল কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে প্রভাব বিস্তার করে এবং আর উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে আর ডমিনেট করে। ক্যাপাসিটার উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি স্থল থেকে দূরে রাখে। সংযুক্ত তারা নিম্ন Q এর সাথে একটি এলসি ফিল্টার গঠন করে, যা তীক্ষ্ণ অনুরণনীয় শিখর (যতক্ষণ না কাটফটটি পুঁতির প্রতিরোধী অঞ্চলে থাকে) অভিজ্ঞতা দেয় না যা "স্ট্যান্ডার্ড" এলসি ফিল্টারে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।
তবে স্টিভেন নোট হিসাবে এই অংশটি এই অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত নয় কারণ এটি একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অংশ এবং এডিসি তুলনামূলকভাবে কম ফ্রিকোয়েন্সি। এটি এমন কোনও ক্ষেত্রে ব্যবহারযোগ্য যা এফপিজিএ ডিজাইন, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এডিসি ইত্যাদির মতো অনেক বেশি ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ফিল্টারিংয়ের প্রয়োজন in