Сетевой фильтр или стабилизатор напряжения
В электрических сетях для нормального функционирования различных электрических устройств монтируются специальные устройства защиты. Однако в распредщитах жилых зданий они отсутствуют. Жилищные и коммунальные организации не заботятся о возможных неисправностях электроприборов из-за некачественной работы электросети.
Вследствие этого, если в квартире имеется сложная бытовая техника, то необходима установка защиты от перепадов напряжения. Для таких целей используют сетевой фильтр, либо стабилизатор напряжения. Какой именно прибор применять, это дело каждого, но для выбора необходимо иметь элементарные знания об этих устройствах.
Виды помех
Внешние факторы помех разделяют на импульсные и высокочастотные. Первый вид помех делится на два вида:
- Природные – удар молнии возле линии сети.
- Техногенные – авария на трансформаторе, процесс переключения при установке большого количества потребителей, износ сетей.
Импульсные помехи имеются в промышленности и в районах города. Они появляются в разных сетях и могут доходить до 6000 В в 10-6 с. Устройства защищаются от перепадов напряжения путем установки стабилизаторов напряжения, либо сетевых фильтров.
Причины помех высокой частоты те же самые, только добавляются бытовые приборы и электроинструмент. Удалить их невозможно, они передаются по сети. Разберемся, что лучше выбрать, стабилизатор напряжения, либо сетевой фильтр. Покупатели перед выбором всегда обращают внимание на стоимость. Чаще всего они приобретают совсем не те устройства, которые им нужны.
Сетевой фильтр
Уже невозможно представить, как работать на компьютере без сетевого фильтра. Он сглаживает импульсы, также являясь стабилизирующим блоком, имеющим несколько розеточных гнезд. Сетевой фильтр состоит из 2-х элементов: фильтра и ограничитeля напряжения. Варисторы входят в ограничитель напряжения. Они изменяют его свойства от значения напряжения.
Фильтр подключается в основном между фазой и нулем. Чувствительные приборы защищаются при помощи специального фильтра, в который могут входить обмотки индуктивности.
Сетевой фильтр действует по 1-фазной схеме. В ней обязательно должно быть заземление. При его отсутствии фильтр будет работать хуже. Импульсы должны поступать в землю. Варистор является переменным полупроводниковым резистором, которое нелинейно меняет свойства вместе с напряжением. Его монтируют на входе для погашения импульсов.
Сетевые фильтры также могут отключить нагрузку при коротком замыкании, либо излишней нагрузке. Необходимо разобраться, какое устройство защиты выбирать, и что лучше установить. Дешевые варианты приборов не дают должного эффекта, но их можно применять, если доработать самостоятельно.
В торговой сети имеется множество устройств плохого качества, не имеющих защитной функции и фильтра. В этом случае сетевые фильтры являются простыми удлинителями, либо предохраняют технику от повышенного напряжения, а стабилизации не происходит.
Стабилизатор напряжения
Это устройство служит для поддержки напряжения на уровне 220 вольт. При увеличении этого значения, происходит выравнивание, при уменьшении – его повышение. При некачественной работе сети люди больше берут во внимание стабилизатор напряжения. При аварии осуществляется выключение питания потребителя, импульсы тока не проходят к нагрузке.
Регулировка напряжения в стабилизаторах осуществляется по-разному. Одним из методов является коммутация вторичных обмоток.
Напряжение меняется с помощью электронных ключей, которые управляются процессором. Информация поступает с датчика, и напряжение регулируется электронным тиристорным переключателем.
Конденсаторы выступают в качестве фильтров высокой частоты. Стабилизатор является сложным прибором, состоящим из деталей, в которые также входит и сетевой фильтр. Сопротивление на входе дает возможность поддерживать транзистор в открытом виде, также удерживает стабилитрон в активном состоянии.
Стабилизатор выбирают исходя из мощности нагрузки. В настоящее время используется электроника, поэтому стабилизатор нужен не только для компьютерной техники, но и для приборов освещения. При использовании его в электромоторах, нужно знать, что ток запуска выше номинального в несколько раз. Стабилизаторы могут допускать короткие перегрузки, резерв мощности берут больше.
Источник питания
В специализированных торговых точках предлагают приобрести различные приборы защиты. Но сразу трудно решить при большом разнообразии моделей. Многие покупают ИБП для защиты от внезапного отключения электроэнергии, чтобы можно было на компьютере сохранить документы и выключить оборудование. Существуют такие источники питания с опциями стабилизатора для защиты от помех и электромагнитных искажений.
При отсутствии или уменьшении питания, подключаются аккумуляторы. Время их работы зависит от модели и стоимости устройства, и достигает многих часов. Модель выбирается в зависимости от мощности нагрузки.
Какое отличие между фильтром и стабилизатором?
Разница очень большая. Стабилизатор выполняет свою функцию. В нем имеется трансформатор, схема повышения и понижения напряжения. В застойные времена через стабилизаторы подключали телевизоры.
В настоящее время они уже практически не используются, так как в новой технике установлены блоки питания импульсного типа, которые обеспечивают нормальную работу при 100-240 вольтах.
Сетевой фильтр только удаляет помехи, возникающие в электросети при подключении или функционировании разных устройств. Помехи обычно образуются от импульсных блоков, моторами разных устройств, электросваркой.
Фильтр может удалять помехи высокой частоты от 100 герц до 100 мегагерц и импульсы повышенного напряжения, однако не может никак изменить его значение.
Например, если в электрической сети напряжение равно 190 В, то это значение не изменится, и останется малым и после фильтра, всего лишь очистится от наводок повышенной частоты и импульсов.
Стабилизатор напряжения приемлемого качества выполняет задачи фильтра и выравнивает величину напряжения на необходимом уровне, при значительных скачках напряжения. Наиболее важным свойством стабилизатора является тот фактор, что он не искажает напряжение на выходе.
Если в сети отклонение очень большое, выше стандартного, то стабилизатор является лучше, чем сетевой фильтр. И будет оптимальным выбором приобретение стабилизатора на все здание сразу, чем отдельно для каждых устройств.
выбираем сетевые фильтры и стабилизаторы / Хабр
Причины, по которым старое доброе электричество в домашней розетке выходит за пределы допустимых отклонений, бывают разные. Порой это временные скачки напряжений и всплески помех, иногда это систематические отклонения за пределы ГОСТов. В конечном итоге за это расплачивается домашняя техника, мгновенно или медленно умирая от «электрической интоксикации».
В этом посте мы расскажем о простых и недорогих способах «электрической гигиены» в зависимости от типа проблем в вашей электросети.
Зачем все это нужно
Лишь в идеальном мире ток в электрической розетке имеет только два состояния: он есть или его нет. В реальности «поведение» электрического питания имеет «аналоговый» непредсказуемый характер, неприятно удивляющий каждый раз, когда этого ждешь меньше всего.
Существует множество причин, по которым «питание от сети» может отклониться от нормы и даже выйти за пределы стандартных отклонений. Так, вечернее напряжение в сети – когда в каждой розетке каждой квартиры по включенному чайнику, телевизору или компьютеру — значительно отличается от напряжения в ночные или дневные часы с минимальной нагрузкой.
Другой пример: гражданин подключил к домашней сети промышленный сварочный аппарат, и все соседи по подъезду или дому наслаждаются импульсными помехами в виде полосок на экранах и треска в акустике.
В большинстве случаев снижение качества электропитания непредсказуемо и неизбежно из-за внешнего характера источника – как, например, импульсные скачки напряжения во время грозы. Иногда проблема известна очень даже хорошо – например, мощный фен, чайник или старинный холодильник, периодически рассылающие «электроикоту» по хлипкой домашней или офисной электропроводке, избавиться от которой выше наших сил, хотя в некоторых случаях вопрос решается простой подтяжкой контактов на всем пути.
Список возможных источников проблем с электричеством можно продолжить и дальше. Но будь то искрящие контакты в подъезде или регулярные перепады на подстанции – для владельца «внезапно» сгоревшей не по гарантии техники итог один.
Фильтр фильтру рознь
В самом названии устройства – «сетевой фильтр» — заложен ключевой принцип защиты: путем пассивной фильтрации входного напряжения. Простейшие недорогие варианты могут фильтровать высокочастотные помехи с помощью встроенных индуктивно-емкостных элементов (LC-фильтров) или бороться с импульсными помехами с помощью варисторных фильтров.
Более дорогие экземпляры включают в себя оба вида фильтров.
Входное сетевое напряжение с высокочастотными и импульсными помехами
Напряжение после фильтрации импульсных помех варисторами
Выходное напряжение после LC-фильтрации высокочастотных помех
В действительно хорошем сетевом фильтре есть дополнительные средства защиты. Например, автоматический предохранитель, отключающий питание при определенной токовой перегрузке. Или специальные метал-оксидные варисторы, срабатывающие при экстремальных пиках напряжения во время грозы или в случае короткого замыкания.
ЭРА SF-6es-2m-B: типичный сетевой фильтр
Некоторые сетевые фильтры предлагают дополнительные «сопутствующие услуги», например, обеспечивают фильтрацию и защиту для телефонной линии / факса, Ethernet-сети и телевизионной антенны. Возникновение подобных помех — не такая уж большая редкость в старых зданиях, кабельная разводка в которых за многие годы эксплуатации превратилась в многослойное и порой даже хаотичное переплетение силовых и сигнальных проводов с ветхими и проржавевшими контактами.
Функции подобной фильтрации с равным успехом могут быть востребованы как в офисе, так и в домашних условиях.
Стабилизатор: полет нормальный
В отличие от сетевого фильтра, сглаживающего импульсные и высокочастотные искажения (помехи) пассивными средствами, сетевой стабилизатор активно воздействует на ключевой параметр электропитания – напряжение, компенсируя его отклонения.
До недавнего времени в России нормой для однофазной сети считалось напряжение 220 В ±10% (ГОСТ 5651-89), то есть нормальным считалось любое напряжение переменного тока в пределах от 198 до 244 вольт. С недавнего времени в силу вступил приведенный к европейским нормам межгосударственный стандарт ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), по которому стандартным считается сетевое напряжение 230 В ±10%, или от 207 до 253 В. Старые добрые 220 В, впрочем, пока никто не отменял – стандарты действуют параллельно, так что в целом можно учитывать примерный диапазон 200-250 В.
Почти вся современная компьютерная и бытовая электроника оснащается импульсными блоками питания, которые сами себе — прекрасные стабилизаторы и способны работать в широком диапазоне питающих напряжений.
Так, например, подавляющее большинство компьютерных блоков питания – как встраиваемых в ПК, так и внешних, для ноутбуков и планшетов — рассчитаны на глобальное использование в большинстве стран мира с номинальным напряжением сети от 110 В до 240 В. В некоторых случаях такая техника «запускается» даже при напряжении всего 90-100 В. Соответственно, снижение напряжения в розетке по любым причинам для них не помеха, повышающая компенсация происходит автоматически.
С повышенным напряжением немного сложнее: даже самая современная электроника рассчитана максимум на 250-260 В, но если такое напряжение в питающей сети почему-то стало нормой (в городских условиях в это трудно поверить), конечно же, лучше его стабилизировать внешними средствами.
Вне зависимости от повышенного или пониженного напряжения в особую группу риска попадают все любители теплого лампового звука – раритетных виниловых вертушек, плееров, усилителей и другой старинной техники.
В этом случае применение стабилизаторов, как говорится, не обсуждается.
В настоящее время наиболее популярными и многочисленными представителями класса бытовых стабилизаторов напряжения являются электронные, где входящий ток с частотой 50 Гц преобразуется в высокочастотные импульсы с частотой в десятки килогерц и управляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Из существенных минусов таких стабилизаторов можно отметить лишь то, что синусоида на выходе таких стабилизаторов далека от идеала. Список плюсов гораздо длиннее: компактность, небольшой вес, огромный рабочий диапазон, универсальность, устойчивость к перегрузкам, и, главное, невероятно доступная цена.
Помимо этого, в рознице изредка также можно встретить «классику»: внушительных размеров блоки, ступенчато снижающие или поднимающие выходное напряжение за счет электронного или релейного переключения обмоток размещенного внутри полноценного автотрансформатора. Такие стабилизаторы громоздки, имеют изрядный вес, но при этом практически не искажают синусоиду входного тока. Как правило, стабилизаторы этого класса ориентированы на питание целого дома или выполнение специфической задачи – вроде питания газового котла, однако при определенных условиях именно такое устройство может оказаться идеальным выбором аудиофила.
Хороший стабилизатор, как правило, оснащается всеми пассивными фильтрами, характерными для сетевых фильтров, а также имеет все мыслимые виды защиты, в том числе от перенапряжения, перегрузки, перегрева, короткого замыкания и т.д.
Что надо знать при выборе сетевого фильтра
При выборе любого промежуточного сетевого устройства – удлинителя, сетевого фильтра, стабилизатора или источника бесперебойного питания, прежде всего следует помнить главное правило: «электротехника – наука о контактах». Красивые надписи, громкие имена брендов, многочисленные индикаторы и USB-порты не должны отвлекать от главной проблемы: включая что-либо между сетью и устройством, мы добавляем лишние контакты в и без того длинную и неравномерную цепь.
- Даже самые совершенные схемотехнические решения для стабилизации, фильтрации и защиты попросту бессмысленны, если контакты в розетках вырезаны из консервной банки и болтаются по чем зря, а пайка разъемов сделана некачественно. В таких условиях любые перепады нагрузки в сети будут автоматически создавать многочисленные помехи.
Сетевой фильтр Power Cube PROПри покупке надо обратить внимание на качество исполнения розеток, вилок, кабелей и контактов. Вилки должны максимально плотно входить в розетки, кабель устройства, если имеется, должен быть надежным, из многожильного провода, с качественной изоляцией, рассчитанным на достаточно большую пиковую силу тока в синфазном режиме. Очень хорошо, если розетки устройства оснащены защитными шторками, это внесет дополнительную безопасность в доме с дошкольниками.
- Просчитайте заранее количество необходимых розеток для подключения техники, чтобы впоследствии не пришлось городить огород ненужных дополнительных контактов из удлинителей и других переходников.
Хороший сетевой фильтр или стабилизатор может обладать индикацией наличия заземления или режима перегрузки, это полезный бонус. Что касается встроенного в сетевой фильтр зарядного устройства с одним или несколькими портами USB – это, скорее, приятная мелочь, несколько влияющая на цену, но никак не связанная с основной функцией устройства.
- В процессе выбора сетевого фильтра важно обратить внимание на суммарную энергию пиковых выбросов паразитного напряжения (в джоулях), которую устройство теоретически в состоянии отфильтровать и погасить в каждый момент времени без саморазрушения. Впрочем, максимальное число джоулей в спецификации фильтра – тоже не истина в последней инстанции, поскольку правильно спроектированный фильтр способен «заземлять» часть энергии через варисторы. Тем не менее, в процессе выбора маркировку фильтра в джоулях не стоит сбрасывать со счетов.
- Следующий важный параметр – максимальный ток помехи, на который рассчитан фильтр, в амперах. В дополнение, сетевой фильтр также может быть промаркирован по максимальной нагрузке, при этом она может быть указана как в амперах, так и в ваттах.
В дополнение, сетевой фильтр также может быть промаркирован по максимальной нагрузке, при этом она может быть указана как в амперах, так и в ваттах.- Некоторые производители также добавляют в список характеристик сетевых фильтров максимально допустимое напряжение (в вольтах) уровень ослабления высокочастотных помех для разных частот (в децибелах) и наличие защиты от перегрузки – например, от перегрева.
Наконец, ряд параметров фильтра, определяющий его выбор в каждом отдельном случае: длина кабеля, количество розеток, возможность настенного монтажа, наличие дополнительных фильтров для телефонной линии и витой пары, наличие портов USB и так далее.
Вариант 1: новостройка
Рассмотрим для начала наиболее оптимистичный сценарий: только что сданная в эксплуатацию новостройка с новенькой подстанцией; проводка выполнена исключительно медью с идеальным монтажом, высококачественными, еще не окислившимися контактами и автоматическими предохранителями на соответствующий ток.
Казалось бы, напряжение в розетке должно быть максимально близким к идеальной синусоиде. Увы, даже такую идиллию легко может испортить на пару месяцев приглашенная соседом на ремонт гоп-группа с раздолбанным инструментом: каждый электродвигатель в каждой помирающей болгарке, дрели или отбойнике будет искрить из последних сил до финальной своей черты, рассылая по проводке дома «импульсы смерти».
Это еще цветочки: наиболее активные и неугомонные жильцы периодически будут подключать к домашней сети промышленные сварочные аппараты, чтобы все соседи по подъезду или дому смогли «насладиться» импульсными помехами в виде полосок на экранах ТВ и ПК и забористым треском в колонках и наушниках.
Итак, даже жители относительно новых микрорайонов в крупных городах и мегаполисах с относительно новой инфраструктурой не защищены от импульсных и высокочастотных помех силового питания – по крайней мере, локального происхождения.
Как минимум, несколько первых лет жизни нового дома неизбежно будут посвящены различным ремонтам и перестройкам.
В такой ситуации, возможно, покупка самого «мощного» сетевого фильтра не нужна, но совсем без фильтрации силового напряжения никак не обойтись.
Из недорогих вариантов можно присмотреться к сетевым фильтрам отечественной компании «Эра». В ее ассортименте много моделей, отличающихся по уровню защиты и наличию дополнительных функций.
Наиболее доступным и простым решением для фильтрации сетевого напряжения можно назвать недорогой сетевой фильтр ЭРА SF-5es-2m-I. Устройство выполнено в пожаробезопасном корпусе, имеет кабель длиной 2 м и оснащено пятью розетками формата EURO с заземляющим контактом.
Максимальная нагрузка фильтра составляет 2200 Вт (10 А), максимальный ток помехи заявлен на уровне 7000 А, а максимальная рассеивающая энергия – на уровне 300 Дж при максимальном отклонении напряжения нагрузки 275 В.
Сетевой фильтр ЭРА SFU-5es-2m-W
Этот фильтр оснащен индикатором включения, фильтром импульсных помех, защитой от короткого замыкания и перегрева.
В дополнение устройство ослабляет высокочастотные помехи (0,1 – 10 МГц) на 10-40 дБ.
Те, кому высокочастотная фильтрация некритична, могут обратить внимание на сетевой фильтр ЭРА USF-5es-1.5m-USB-W: при схожих характеристиках по нагрузке, максимальному току (за вычетом ВЧ-фильтра) это устройство оснащено выключателем и обеспечивает максимальное рассеивание энергии до 125 Дж, а также оснащено двумя встроенными портами USB для зарядки портативной техники и имеет настенный крепеж.
Несколько более дорогой вариант – сетевой фильтр ЭРА SFU-5es-2m-B, объединяет все преимущества двух названных выше фильтров, включая ВЧ-фильтр, порты USB, настенный монтаж, выключатель и максимальное рассеивание энергии до 300 Дж, но при этом выполнен в надежном корпусе из поликарбоната стильного черного цвета.
Тем, кому необходимы длинные кабеля, есть смысл присмотреться к сетевым фильтрам серии Sven Optima на шесть розеток, поставляемым в розницу с 1,8-метровым, 3-метровым или 5-метровым сетевым кабелем.
Эти фильтры рассчитаны на максимальную нагрузку до 2200 Вт, максимальный ток помехи до 2500 А и максимальное рассеивание энергии до 150 Дж при отклонении напряжения нагрузки до 250 В.
Несмотря на небольшую цену они оснащены встроенным выключателем, индикатором включения, фильтром импульсных помех, защитой от короткого замыкания и автоматической защитой от перегрузки.
К этому же классу устройств можно отнести сетевой фильтр Pilot L 1,8 m от ZIS Company. Особенностью этого фильтра является наличие пяти розеток стандарта EURO плюс одной дополнительной розетки российского образца, а также поддержка максимального тока помехи до 2500 А и максимальной рассеиваемой энергии до 800 Дж.
Особняком в ряду сетевых фильтров стоят однорозеточные решения, которые сегодня присутствуют в ассортименте большинства производителей. На эти фильтры в обязательном порядке стоит обратить внимание владельцам Hi-Fi и Hi-End техники, особенно той, что выпущена 20 и более лет назад. «Индивидуальный» сетевой фильтр позволит оградить слушателя от щелчков и других фоновых звуков, а любимые усилители, вертушки, фонокорректоры и деки – от преждевременного старения без того уже «не молодых» компонентов.
Сетевой фильтр Pilot S-Max
Например, однорозеточный сетевой фильтр Pilot BIT S с максимальной нагрузкой до 3500 Вт, максимальным током помехи до 10000 А и рассеиваемой энергией до 150 Дж обеспечит полную защиту техники с помощью фильтра импульсных помех, защиты от короткого замыкания и перегрузки.
Еще одно интересное однорозеточное решение – сетевой фильтр APC Surge Arrest P1-RS от компании Schneider Electric, несмотря на свои компактные размеры, гарантирует максимальную нагрузку до 16 А, максимальный ток помехи до 26000 А и рассеивание энергии до 903 Дж. Такая мощная защита с успехом может использоваться в качестве фильтра-переходника на обычный многорозеточный удлинитель.
Сетевой фильтр APC P1-RSВариант 2: для дачи
От «почти идеальных» условий городских новостроек перейдем к менее удачливым примерам – домам с видавшей виды проводкой, офисам, пригородным домам и другим случаям с нестабильным электропитанием. В особой «группе риска» здесь оказываются именно офисы, поскольку ко всевозможным источникам помех, типичным для домашних пользователей, в офисах добавляются помехи от мощных промышленных кондиционеров, а в некоторых случаях — от промышленных холодильников и другого силового оборудования с огромными импульсными выбросами пусковых токов.
У того же APC для таких случаев имеются сетевые фильтры на четыре или пять розеток, такие как APC P43-RS или APC PM5-RS из серии Essential. При максимальной нагрузке до 10 А, они обеспечивают напряжение отключения нагрузки до 300 В при максимальном токе помехи до 36000 А и максимальной рассеиваемой энергии до 918 Дж.
Сетевой фильтр APC SurgeArrest PM5B-RS
В дополнение к пожаробезопасному корпусу, фильтрации импульсных помех и защите от короткого замыкания, эти фильтры оснащены выключателями и евро-розетками с механической защитой.
Интересным решением вопроса фильтрации и защиты также может стать сетевой фильтр Sven Platinum 1,8 м Black. Уникальность этого фильтра в том, что, помимо общего механического выключателя, каждая из его пяти розеток оборудована индивидуальным выключателем с индикатором работы. Устройство рассчитано на нагрузку до 2200 Вт, максимальный ток помехи до 2500 А и максимальную рассеиваемую энергию до 350 Дж.
Сетевой фильтр Sven Platinum 1,8 м Black
Для перфекционистов сегодня в России доступны уникальные сетевые фильтры компании Monster.
Цена на изделия этой марки в два-три раза выше схожих предложений от других брендов, однако применение керамических варисторов, технология Clean Power для снижения электромагнитного излучения, цепи дополнительной защиты и уникальный внешний вид вполне компенсируют эту разницу.
Самый универсальный сетевой фильтр Monster – Core Power 800 USB, оснащен восемью евро-розетками, двумя портами USB для зарядки портативной техники, а также входом и выходом LAN для дополнительной защиты Ethernet-кабеля от импульсных помех. Он держит нагрузку до 16 А и обеспечивает рассеивание помех с энергией до 1440 Дж. Фильтр имеет индикацию включения и заземления, защиту от короткого замыкания и перегрузки, а также механическую защиту розеток.
Сетевой фильтр Monster Core Power 800 USB
«Ближайший родственник» этой модели — сетевой фильтр Monster Core Power 600 USB, рассчитан на шесть розеток и не имеет LAN-фильтра, но при этом обеспечивает максимальное рассеивание энергии помех до 1836 Дж.
Список достойных сетевых фильтров можно продолжить несколькими заслуживающими доверия торговыми марками – такими как InterStep, Uniel, Ippon, IEK, Defender, Powercom, ExeGate и др.
При выборе фильтра самое главное – правильно оценить ситуацию с качеством электропитания в вашем доме или офисе, а также определиться с потребностями и количеством электроники и бытовой техники, которая будет подключена к фильтру. Например, тем, кто получает в дом интернет по оптике или витой паре, совершенно не нужен фильтр для телефонной линии, чего не скажешь о тех, кто подключен к Сети по ADSL.
В любом случае выбор сетевого фильтра заслуживает особого внимания, поскольку от этого, казалось бы, малозначительного устройства иногда зависит срок службы техники, цена которой в десятки и сотни раз превышает стоимость этого фильтра.
Выбираем стабилизатор напряжения
Сетевой стабилизатор — устройство специфическое и значительно более сложное, нежели сетевой фильтр, поэтому и список производителей значительно короче.
Тем не менее, имена наиболее популярных торговых марок здесь практически те же, а выбор несколько упрощается благодаря тому, что ключевых параметров для определения наиболее подходящего решения значительно меньше.
Да, большинство сетевых стабилизаторов содержат встроенные фильтры помех и также могут быть промаркированы по максимальной энергии рассеивания, но наиболее важными параметрами при выборе все же являются максимальная нагрузка и диапазон стабилизации входных напряжений.
Классифицировать сетевые стабилизаторы лучше всего по максимально допустимой нагрузке, и уже после этого смотреть диапазон стабилизации напряжений.
В России допустимая максимальная нагрузка обычно нормируется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт), в других странах – в частности, в Китае, принята маркировка в вольт-амперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА).
Ватты активной мощности и вольт-амперы полезной мощности – величины отнюдь не тождественные, последние для достижения примерного равенства необходимо умножать на так называемый коэффициент мощности, который у бытовой техники и электроники колеблется в пределах 0,6-1,0.
На практике обычно просчитывают примерную суммарную мощность нагрузки, и затем, чтобы узнать искомую полезную мощность в вольт-амперах, умножают ее на 1,4. И наоборот: при необходимости выяснить примерную нагрузку стабилизатора в ваттах полезную мощность умножают на коэффициент 0,7.
И еще один полезный практический совет: высчитав суммарную максимальную мощность предполагаемой нагрузки стабилизатора, добавьте к результату еще 25%, небольшой запас позволит не только избежать перегрузки в будущем, при подключении новых устройств, но также избавит стабилизатор от работы в предельном режиме, где у него заметно падает КПД.
Выбирая стабилизатор, также стоит обратить внимание на наличие «умного» режима Bypass («обход»): при номинальном напряжении сети такое устройство не будет попусту расходовать энергию и включится в работу только тогда, когда в этом действительно появится необходимость.
Определяясь с максимально допустимой мощностью нагрузки сетевого стабилизатора напряжения, следует смотреть на его характеристики, а не на название: совсем не факт, что цифры в наименовании имеют хоть какое-либо практическое отношение к мощности устройства.
Для стабилизации сетевого напряжения при относительно небольшой нагрузке — в пределах до 300 Вт — есть очень интересные решения у Sven. Компактные стабилизаторы выполнены в необычном «кубическом» дизайне и имеют достаточно широкий диапазон стабилизации напряжения – как правило, в пределах от 150 до 280-295 В.
Здесь как раз тот случай, когда не следует доверять цифрам в названии и особо внимательно читать характеристики: у стабилизатора Sven VR-V 600 максимальная нагрузка составляет 200 Вт, у Sven Neo R 600 — не более 300 Вт.
Оба «кубика» имеют защиту от перегрузки и короткого замыкания, рассчитаны на максимальный ток помехи до 6500 А и рассеиваемую энергию до 220 Дж, и оба оснащены розетками с механической защитой.
Для более мощных нагрузок компания выпускает стабилизатор Sven VR-V1000, обеспечивающий подключение техники мощностью до 500 Вт. К такому «кубику» уже можно подключить не только домашнюю аудиосистему, но также дополнительные устройства, такие как телевизор, игровая приставка, персональный компьютер.
Стабилизатор напряжения Sven VR-V1000
В модельном ряду стабилизаторов напряжения производства Schneider Electric представлены две популярные модели APC LS1000-RS Line-R и APC LS1500-RS Line-R, рассчитанные на нагрузку до 500 Вт и 750 Вт, соответственно. Оба стабилизатора работают с входными напряжениями в диапазоне 184-248 В, оснащены индикаторами рабочего напряжения и перегрузки, фильтрами импульсных помех, защитой от короткого замыкания и перегрузки.
Стабилизатор напряжения APC LS1000-RS Line-RНе поленитесь перед покупкой также проверить максимальное рабочее напряжение стабилизатора — если этот параметр действительно критичен для вашей сети. Так, например, стабилизатор APC LS1500-RS Line-R рассчитан на диапазон входных рабочих напряжений 184-248 В, в то время как модель APC Line-R 600VA Auto, хоть и рассчитана на меньшую мощность, до 600 Вт, в то же время обеспечивает значительно более широкий диапазон стабилизации входных напряжений, от 150 до 290 В, чем, в частности, и объясняется его более высокая цена.
Стабилизатор напряжения APC Line-R 600VA AutoСтабилизаторы напряжения от 1000 Вт (1 кВт) и выше следует выделять в отдельную категорию, рассчитанную на обслуживание мощной офисной техники, бытового оборудования для домов (например, для отопительных котлов) или стабилизации напряжения во всем доме. Для таких целей часто применяют мощные системы с автотрансформаторами.
Sven — одна из немногих компаний, кто производит и продает в России стабилизаторы с автотрансформатором, рассчитанные на значительную нагрузку и при этом обладающие доступной ценой. Так, например, модель Sven AVR PRO LCD 10000 справляется с нагрузкой до 8 кВт в диапазоне стабилизации от 140 до 260 В — отличный выбор для подключения всего загородного жилого дома.
Стабилизатор напряжения Sven AVR PRO LCD 10000
Очень большой ассортимент мощных компактных стабилизаторов выпускает ранее упомянутая «Эра».
Стабилизатор напряжения ЭРА СНК-1000-М
Обратите внимание на маркировку ее изделий: в названии стабилизаторов, как правило, указывается полезная мощность в ватт-амперах. Например, стабилизатор ЭРА СНК-1000-М рассчитан на 1000 ВА, то есть, с ним можно смело закладывать максимальную активную нагрузку до 700 Вт.
Стабилизатор напряжения ЭРА STA-3000
Для питания мощной домашней нагрузки – от 3000 Вт и более, также отлично подходят стабилизаторы с релейной регулировкой нагрузки. Они доступны по цене, компактны, обладают широким диапазоном стабилизации – от 140 до 270 В и оснащены всеми мыслимыми видами защиты.
Стабилизатор напряжения ЭРА STA-3000
Наиболее доступная модель этой серии – ЭРА STA-3000 — выдержит нагрузку до 3 кВт, при этом автоматически отключится при длительном стабильном напряжении сети. Вдобавок, устройство оснащено многоцветным ЖК-дисплеем для наглядной индикацией текущего режима работы.
По сути мы прошлись по всем основным проблемным случаям, связанным с электропитанием, и подобрали модели для каждого из них. Надеемся, с ее помощью вы сможете выбрать наиболее подходящий именно вам вариант защиты.
Стабилизатор напряжения РЕСАНТА С1000 Сетевой фильтр
Стабилизатор напряжения РЕСАНТА РЕСАНТА С1000 (сетевой фильтр) предназначен для выравнивания входного напряжения и защиты приборов от перепадов напряжения с суммарной мощностью до 1 кВт. Работает с напряжением 220В с точностью до +/-8%. Устройство оснащено фильтрами сетевых помех, предотвращающими искажение частотной синусоиды, микропроцессорным управлением и дисплеем. Превышение пределов поддерживаемого входного напряжения автоматически отключает подачу питания. Прочный корпус защищает внутренние узлы аппарата от повреждений. Прибор может обеспечивать стабильным питанием — телевизор, ресивер, DVD проигрыватель, кассовый аппарат, газовый котел. Выполняет 2 функции: стабилизатора напряжения и сетевого фильтра
Особенности:
Данный стабилизатор оборудован 5 розетками, 2 из которых имеют функцию байпас. Кроме того, есть возможность увеличения задержки включения стабилизатора при коротком отключении электроэнергии, что позволяет защитить высокочувствительную технику. Также прибор имеет дисплей с возможностью отображения входного и выходного напряжения. Номинальная мощность при входящем напряжении 190В составляет 1000Вт.
Системы защиты:
— Защита от выхода напряжения за пределы рабочего диапазона стабилизатора (рабочий диапазон стабилизатора от 140 до 260 В).
— Термозащита (тепловая защита) позволяет выключиться стабилизатору при превышении его мощности нагрузки над мощностью самого устройства.
Преимущества:
— Встроенные фильтры входных и выходных частотных помех.
— Автоматическое отключение питания при превышении предельного значения напряжения.
— Широкий диапазон поддерживаемого входного напряжения.
— При кратковременных перегрузках прибор не выключается.
— Автоматическое включение при выравнивании напряжения в пределах рабочего диапазона.
— Микропроцессорное управление.
— Компактные габариты.
— Высокая скорость срабатывания защиты.
| Номинальная мощность, Вт | 900 |
| Тип двигателя | Релейный, Сетевой фильтр |
| Штрихкод EAN-13 | 4,60606E+12 |
| Бренд | Ресанта |
| Страна бренда | Латвия |
| Страна производства | Китай |
| Серия | С |
| Тип напряжения | Однофазное (220 В) |
| Размещение | Напольное |
| Время отклика, мс | 7 |
| Охлаждение | Естественное |
| Класс защиты | IP20 |
| Влажность воздуха, % | 80 |
| КПД, % | 97 |
| Точность стабилизации, % | 8 |
| Выходное напряжение, В | 202 — 238 |
| Рабочая температура, °C | 5 — 40 |
| Частота, Гц | 50 |
| Выходные розетки | 5 (3 со стабилизацией) |
| Защита | от короткого замыкания, от повышенного напряжения, от помех |
| Серия | С |
Фильтр, управляемый напряжением (VCF) | Академия синтезаторов
Фильтр, управляемый напряжением, является основной частью субтрактивного синтеза. Есть много разных способов создать фильтр, и хотя они в основном делают одно и то же, все они звучат немного по-разному. Фильтр — это часть синтезатора, которая в наибольшей степени отвечает за формирование тонов, которые вы получаете от него, и придает каждому синтезатору свой характер и уникальный звук.
Как правило, фильтры блокируют одни объекты, а другие пропускают.Фильтр в синтезаторе ничем не отличается; он блокирует одни частоты, пропуская другие. Существует несколько различных типов фильтров, из которых вы можете выбирать, в зависимости от того, какие частоты вам нужно заблокировать / пропустить для достижения желаемого звука.
Типы фильтров (режимы)
Фильтр нижних частот пропускает (разрешает) частоты ниже определенной точки, известной как частота среза. Частоты выше частоты среза блокируются. Этот фильтр позволяет вырезать высокие частоты из вашего сигнала или избавиться от гармоник.
развертка фильтра нижних частот
Полосовой фильтр пропускает частоты вокруг частоты среза, но блокирует частоты выше и ниже нее. Он пропускает только узкую полосу частот. Это полезно, если вы пытаетесь выделить определенную частоту.
Полосовой фильтр развертки
Фильтр верхних частот пропускает частоты выше частот среза и блокирует частоты ниже них.Он позволяет вырезать низкие частоты из вашего сигнала или пропускать только гармоники.
Развертка фильтра верхних частот
Режекторный фильтр блокирует частоты около частоты среза и пропускает все остальные. Это может пригодиться, если у вас есть одна конкретная частота, которую вы хотите заблокировать (возможно, это вызывает обратную связь или просто плохо звучит).
Различные синтезаторы или модули фильтров могут иметь один или несколько типов фильтров.Иногда они все доступны одновременно с разных разъемов, а иногда вы можете переключаться между ними с помощью переключателя или ручки.
Частота среза
Приведенные выше описания являются просто обобщениями; сигналы обычно не проходят полностью или не блокируются по обе стороны от частоты среза. Фактически, коэффициент усиления начинает постепенно уменьшаться, а затем постепенно снижается. Давайте посмотрим на фильтр нижних частот в качестве примера:
Обратите внимание, что частота среза — это не точка, в которой фильтр начинает влиять на усиление.Это точка, в которой усиление составляет -3 дБ (половина).
Частоту среза можно регулировать почти на всех VCF с помощью ручки или управляющего напряжения. Здесь вы можете начать использовать свой фильтр для создания более динамичных звуков. Возможно, вы вставите фильтр низких частот так, чтобы срез был довольно высоким, когда вы впервые играете ноту, а затем он снижается, когда нота удерживается. Это дает вам ноту, которая становится яркой при первом ударе и со временем становится более тусклой, как и многие акустические инструменты, когда на них играют.
Наклон
Скорость, с которой падает усиление после перегиба на частоте среза, известна как крутизна фильтра. Когда вы покупаете фильтр, вы увидите характеристики наклона, например, 12 дБ / октаву или 24 дБ / октаву. Это означает, что каждый раз, когда частота удваивается (увеличивается на октаву), усиление падает на 12 дБ или 24 дБ соответственно. Иногда наклон описывают в «полюсах», каждый полюс которых равен 6 дБ. 2-полюсный фильтр будет иметь наклон 12 дБ / октаву, 4-полюсный фильтр — 24 дБ / октаву и т. Д.
6 дБ — не очень крутая крутизна для фильтра. Вы можете использовать его, чтобы сделать звук ярче или мутнее, но на самом деле он не обрезает частоты до такой степени, что вы их не слышите. Регуляторы тембра на вашей старой стереосистеме, вероятно, имеют наклон 6 дБ.
12 дБ отфильтрует большую часть звука, но вы все равно сможете его услышать.
24 дБ довольно круто. Вы можете использовать 4-полюсный фильтр, чтобы вырезать нежелательные частоты до такой степени, чтобы вы их не заметили.
Резонанс
Поворачивая регулятор резонанса (или увеличивая управляющее напряжение) на вашем фильтре, вы увеличиваете частоты прямо около частоты среза.Он также имеет тенденцию ослаблять низкие частоты (некоторые фильтры компенсируют это, поэтому вы не теряете низкие частоты при увеличении резонанса). Ширина пика, на котором повышаются частоты, называется «Q».
По мере того, как вы продолжаете увеличивать резонанс, звук начинает немного звучать около резонансной частоты. Если вы увеличите резонанс еще больше (если ваш фильтр позволит вам; некоторые нет), тогда фильтр начнет автоколебаться, и вы обнаружите синусоидальную волну на выходе.Пик такой высокий и узкий, что через него будет проходить очень мало входного сигнала. Если ваш фильтр откалиброван так, что он отслеживает с вашей клавиатурой, вы можете использовать его как синусоидальный ГУН.
Примечание. Хотя их можно использовать таким образом, VCF не могут быть хорошей заменой для VCO. Генераторы очень чувствительны к изменениям температуры, и настоящий ГУН имеет дополнительную схему, чтобы компенсировать это и сделать его более стабильным. VCF этого не делают, поэтому они не очень хорошо умеют оставаться в гармонии.На некоторых из них вы можете кардинально изменить высоту звука, просто ударив по их печатным платам.
Давайте посмотрим на реальный VCF. Это Filtare SEIII Дивизиона 6. Это фильтр Eurorack, который разработан так, чтобы звучать как микросхема фильтра SSM2040, которая больше не производится. Это 4-полюсный фильтр, поэтому его крутизна составляет 24 дБ / октаву.
Он имеет 4 различных типа фильтров, каждый из которых имеет собственное отдельное выходное гнездо.
Режекторный выход немного уникален тем, что имеет регулятор «баланса», который позволяет переключаться между всеми нижними и верхними частотами.Когда он установлен посередине, он передает как низкие, так и высокие частоты с провалом (выемкой) посередине.
Все элементы управления этого фильтра могут управляться либо ручкой, либо внешним управляющим напряжением.
Есть два входа CV для частоты среза. У одного есть ручка уровня, чтобы вы могли регулировать, насколько входящее напряжение влияет на частоту. Другой — фиксированный 1 вольт на октаву, что позволяет легко использовать этот фильтр в качестве генератора синусоидальной волны, если вы хотите (на задней панели также есть регулятор подстройки, чтобы вы могли его настраивать).
11.11: Фильтры, управляемые напряжением (расширенная тема)
Фильтр, управляемые напряжением, или VCF, — это не что иное, как стандартный фильтр, частота настройки которого регулируется внешним напряжением. Вы можете рассматривать эту концепцию как расширение аспектов управления синхронизацией фильтра с переключаемыми конденсаторами. VCF используются в широком спектре приложений, включая измерительные приборы, такие как анализаторы частоты и музыкальные синтезаторы. Любое приложение, которое требует точного или быстрого управления частотой настройки, требует VCF.Практически любой из фильтров, представленных в этой главе, можно превратить в VCF. Все, что вам нужно сделать, это заменить элементы настройки фильтра версией с регулируемым напряжением. Обычно это означает замену настроечных резисторов на резисторы, регулируемые напряжением.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Фоторезистор / лампа, используемые в качестве переменного сопротивления.
Два возможных способа создания сопротивления, управляемого напряжением, включают комбинацию фоторезистора и лампы (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)) и использование полевого транзистора в его омической области (рисунок \ (\ PageIndex {2} \) )).Чтобы использовать эти элементы, просто снимите подстроечный резистор (-ы) и замените его резистором, управляемым напряжением. В качестве примера на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) показан простой однополюсный высокочастотный VCF. По мере увеличения управляющего напряжения (\ (V_c \)) яркость лампы увеличивается, вызывая падение номинала фоторезистора. Поскольку фоторезистор устанавливает частоту настройки, конечный результат — увеличение \ (f_c \). Версия с полевым транзистором обеспечивает сопротивление, пропорциональное величине напряжения затвора (\ (V_c \)).
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Использование JFET в омической области.
Эти два решения не лишены проблем. В случае лампы / фоторезистора время отклика не очень велико, и для ламповой части требуется довольно большой ток возбуждения. Схема на полевом транзисторе устраняет эти проблемы, но требует, чтобы напряжение на ней оставалось достаточно низким (обычно менее 100 мВ). Большие колебания сигнала вытеснят полевой транзистор из омической области, и искажения резко увеличатся.Кроме того, популярная разновидность N каналов требует отрицательного потенциала затвора, что обычно не является предпочтительным. В обоих случаях остается еще одна проблема: сложно создать широкий линейный диапазон регулирования.
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Подключение с переменным сопротивлением для VCF.
Другой способ создать эффект настраиваемого элемента с переменным напряжением — это использование операционного усилителя крутизны или OTA (см. Главу 6). Помните, что это устройство по сути является преобразователем напряжения в ток.Его выходной ток зависит от управляющего тока. (Управляющий ток легко получить из управляющего напряжения и резистора.) Это устройство идеально подходит для входов «инвертирующего» типа, когда входной резистор используется в качестве преобразователя напряжения в ток. Один из возможных примеров показан на рисунке \ (\ PageIndex {4} \), VCF переменной состояния. Разделы в рамке показывают, где OTA заменил стандартный одиночный резистор. В этой схеме большое управляющее напряжение создает большой управляющий ток, тем самым увеличивая крутизну.Это имитирует меньшее значение резистора настройки и, таким образом, создает более высокую частоту настройки. Подход OTA оказался надежным, повторяемым и в целом недорогим. Он также предлагает довольно широкий линейный диапазон настройки.
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Использование OTA в качестве управляемого элемента в VCF.
Фильтр гармоник — обзор
24.5.1 Фильтры гармоник
Фильтры гармоник — это последовательные или параллельные резонансные цепи, предназначенные для шунтирования или блокирования гармонических токов.Они уменьшают гармонические токи, протекающие в энергосистеме от источника, и тем самым уменьшают гармонические искажения напряжения в системе. Такие устройства дороги и должны использоваться только тогда, когда также были оценены другие методы ограничения гармоник. Применение фильтров в той или иной ситуации не всегда просто. Сами фильтры могут взаимодействовать с системой или с другими фильтрами, создавая первоначально неожиданные резонансы. Следовательно, во всех случаях, кроме самых простых, следует использовать гармонические исследования, чтобы помочь в определении типа, распределения и рейтинга группы фильтров.Схемы классических шунтирующих фильтров и связанные с ними характеристики показаны на рис. 24.5. Обратите внимание, что когда фильтр образует емкостную секцию SVC, важно, чтобы он был емкостным на основной частоте, чтобы он создавал требуемую реактивную мощность.
Рисунок 24.5. Типичные характеристики фильтра гармоник.
Селективность или отклик настройки простой схемы фильтра с одной резонансной частотой определяется ее Q или добротностью:
(24.9) Q = ωLR
Высокий коэффициент Q дает хорошую селективность (узкая частотная характеристика), но схема с настройкой фильтра может быть склонна к дрейфу настроенной частоты из-за изменений температуры или старения компонентов. Поскольку небольшие изменения в частоте системы вызовут расстройку, более желательно использовать менее пиковый отклик фильтра с более низким коэффициентом Q , чтобы приспособиться к этим изменениям. Настроенная резонансная частота последовательного контура LCR равна:
(24.10) f = 12π (1LC)
, а полное сопротивление в резонансе — это просто остаточное сопротивление реактора, R .Расстройка фильтров для изменения частоты гармоник может быть выражена как:
(24.11) δ = ω − ωnωn = Δffn
Если включены изменения емкости и индуктивности из-за изменения температуры и старения, коэффициент расстройки становится:
(24.12) δ = Δffn + 12 (ΔLLn + ΔCCn)
Активные фильтры могут использоваться для преодоления таких эффектов, так что фильтр постоянно настраивается путем автоматического изменения реактора с помощью системы управления, чтобы поддерживать индуктор и конденсаторы равны.
Часто бывает, что более одной гармоники превышают пределы гармоник, установленные поставщиком электроэнергии. Следовательно, необходимо более одного фильтра. Однако по мере увеличения количества шунтирующих фильтров у этих цепей появляется тенденция взаимодействовать с импедансом энергосистемы, создавая нежелательные резонансы с участием других частот, если такие гармонические частоты существуют в системе. Решением является использование шунта верхних частот или фильтра типа C, при котором все частоты выше определенной гармоники шунтируются на землю.Типичная группа фильтров показана на рис. 24.6.
Рисунок 24.6. Схема балансировщика и группы фильтров.
Требуемая оптимальная селективность настроенных фильтров зависит от угла полного сопротивления системы, Ø , в точке подключения фильтра и коэффициента расстройки, δ . Приближение возможного оптимального значения Q , полученное из графического построения Arrillaga et al. [3, 4] дается выражением:
(24.13) Q = 1 + cosϕ2δsinϕ
Рассмотрим преобразователь, подключенный к системе 33 кВ с питанием частотой 50 Гц + 1%, где исследования показали, что существует необходимость для фильтров пятой и седьмой гармоник.Предположим также, что эти исследования показывают необходимость 2 МВАр компенсации реактивной мощности для преобразователя. Его можно удобно разделить на два блока по 1 МВАр для формирования фильтров; конденсаторы на 1 МВАр более чем подходят для работы фильтра. Предположим, что изменение температуры катушек индуктивности и конденсаторов составляет 0,01% на градус Цельсия и 0,04% на градус Цельсия соответственно с возможным изменением температуры окружающей среды на 20 ° C выше нормы. Затем из уравнения. (24.12):
δ = Δffn + 12 (ΔLLn + ΔCCn) = 1100 + 12 (0.0001 × 20 + 0,0004 + 20) = 0,015
Теперь, если угол импеданса системы составляет 70 градусов, из уравнения. (24,13):
Q = 1 + cos702 (0,015sin70) = 47,6
, тогда для каждого конденсатора
MVAr = V2XcandXc = 106Ω2πfC (где VisthelinevoltageinkV) C = MVAr2πfV2 × 1060003 для гармоник :
C = 1062πfV2 = 1062π250 (33) 2 = 0,584 мкФл = 106 (2πf) 2C = 0,694H
и, следовательно,
R = 2π × 250 × 0,69447,6 = 22,9 Ом
и аналогично для 7-й гармоники фильтр:
C = 0.417µFL = 0,496H
и
R = 22,9Ω
Более сложные вычисления, связанные с параллельными фильтрами верхних частот и фильтрами типа C, приведены в справочных материалах в конце этой главы.
Почему имеет значение шум опорного напряжения?
Введение
Растет спрос на сверхточные измерения, позволяющие достичь разрешения более 24 бит, в различных отраслях, от аэрокосмической, оборонной и газовой разведки до производителей фармацевтических и медицинских устройств.Например, в фармацевтической промышленности используются высокоточные лабораторные весы, которые обеспечивают разрешение 0,0001 мг в полном диапазоне 2,1 г, что потребует аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с разрешением более 24 бит. Калибровка и тестирование этой высокоточной системы ставят перед приборостроительной промышленностью задачу предложить испытательное оборудование, которое может достигать разрешения более 25 бит с точностью измерения не менее 7,5 разряда.
Для достижения такого высокого разрешения требуется сигнальная цепь с исключительно низким уровнем шума.На рисунке 1 показана зависимость шума от эффективного числа битов (ENOB) и отношения сигнал / шум (SNR). Обратите внимание, что шум рассчитывается на основе опорного напряжения (V REF ), равного 5 В, и входа АЦП, установленного на полный диапазон. Чтобы обеспечить перспективу, для достижения 25-битного разрешения или динамического диапазона 152 дБ максимально допустимый системный шум составляет 0,2437 мкВ среднеквадратичного значения.
Рисунок 1. Зависимость шума от ENOB и SNR.Опорное напряжение устанавливает предел входного аналогового сигнала, который может разрешить АЦП.Уравнение 1 представляет собой идеальную передаточную функцию АЦП, где выходной код — в десятичной форме — вычисляется с помощью аналогового входного сигнала V IN , опорного напряжения V REF и количества битов АЦП N.
Обычно разрешение, указанное в листе данных АЦП, основано на методе закороченного входа, когда вход АЦП подключается к заземлению или дифференциальные входы АЦП подключаются к общему источнику. Метод закороченного входа АЦП помогает охарактеризовать абсолютный предел разрешения АЦП, исключая шум источника входного сигнала АЦП и устраняя влияние шума V REF .Это верно, потому что V IN установлен на 0 В, в результате чего отношение V IN / V REF равно 0 В.
Чтобы исследовать влияние шума опорного напряжения на общий шум системы, на рисунке 2 показана взаимосвязь между общим шумом системы (среднеквадратичное значение) и входным напряжением источника постоянного тока АЦП. Для этого теста мы использовали 32-разрядный АЦП AD7177-2 с входом V REF , подключенным к LTC6655-5 (5 В), и входом АЦП, подключенным к источнику постоянного тока с низким уровнем шума. Скорость передачи данных на выходе АЦП была установлена на 10 kSPS.Обратите внимание, что во всем диапазоне входного напряжения АЦП шум АЦП остается постоянным (35 нВ / √Гц), в то время как шум входного источника постоянного тока АЦП возрастает (≤6 нВ / √Гц), но остается низким по сравнению с шумом опорного напряжения (96 нВ). / √Гц). Как показано на рисунке 2, общий шум пропорционален входному напряжению постоянного тока АЦП. Это связано с тем, что по мере увеличения V IN отношение V IN / V REF увеличивается, и поэтому шум V REF доминирует над общим шумом системы, когда АЦП находится на полномасштабном входе.Индивидуальный шум каждого компонента в сигнальной цепи складывается в виде корня из суммы квадратов (RSS) и дает форму кривой на рисунке 2.
Рис. 2. Связь АЦП V IN со среднеквадратичным значением системного шума. V REF установлен на LTC6655-5.Для достижения высокого разрешения измерения 25 бит или выше даже лучший автономный источник опорного напряжения, доступный на рынке, с характеристиками низкого уровня шума, нуждается в некоторой помощи для ослабления его шума. Добавление внешних схем, таких как фильтр, может помочь уменьшить шум для достижения желаемого динамического диапазона АЦП.
В оставшейся части статьи объясняются различные типы фильтров нижних частот и способы их применения для ослабления шума опорного напряжения. Будут обсуждены методы проектирования фильтров и их компромиссы. Два типа фильтров нижних частот, которые будут обсуждаться в контексте ослабленного опорного шума напряжения, — это простые пассивные RC-фильтры нижних частот (LPF) и фильтры нижних частот с активной диаграммой прохождения сигналов (SFG). Результаты оценки системы с использованием сигма-дельта (Σ-Δ) АЦП будут представлены в разделе характеристик схемы.
Снижение шума с помощью пассивного фильтра нижних частот
На рисунке 3 показано опорное напряжение, управляющее АЦП через фильтр нижних частот, реализованный с помощью внешнего накопительного конденсатора C1, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) накопительного конденсатора и выходное сопротивление операционного усилителя опорного напряжения (ОУ). Частота среза пассивного RC LPF определяется параметром
., в котором указано, что полоса пропускания обратно пропорциональна сопротивлению R и емкости C.
Рисунок 3. Фильтр нижних частот между последовательным источником опорного напряжения и АЦП.Резервуарный конденсатор C1 также работает как локальный накопитель энергии для компенсации скачков напряжения, возникающих, когда схема опорного напряжения АЦП требует внезапного изменения тока нагрузки. На рисунке 4 показан отклик динамического опорного тока сигма-дельта AD7177-2 и SAR AD7980 АЦП.
Рисунок 4. Моделирование динамического отклика опорного тока AD7177-2 и AD7980.Пользователь может выбрать номинал конденсатора C1 для удовлетворения требований к частоте среза LPF, но для правильной работы некоторых АЦП SAR требуется минимальный конденсатор 10 мкФ на опорном входе.Этот конденсатор C1 минимум 10 мкФ уменьшает запас по фазе опорного буфера. По мере уменьшения запаса по фазе обратная связь буфера перестает быть отрицательной. 1 Сигналы, близкие к частоте кроссовера с единичным усилением, возвращаются синфазно с входящими сигналами. 1 Это заставляет отклик с обратной связью вносить пик шума около частоты кроссовера. 1 Поскольку полоса пропускания от частоты среза (точка –3 дБ) достигает 16 МГц, общий интегрированный шум (среднеквадратичное значение) преобладает над шумовым пиком.Несмотря на то, что накопительный конденсатор C1 опорного напряжения работает как шумовой фильтр и компенсирует скачки напряжения, предостережение — это шумовой пик. На рисунке 5 показан шумовой пик опорного напряжения LTC6655, вносимый накопительным конденсатором C1. Величина пика шума определяется емкостью резервуарного конденсатора и его значением ESR.
Рисунок 5. Пиковая плотность шума опорного напряжения LTC6655.Большинство источников опорного напряжения разработаны со сложным выходным каскадом для управления большой нагрузочной емкостью, подходящей для схем опорного напряжения АЦП.Например, выходной каскад LTC6655 предназначен для критического демпфирования с емкостью резервуара, установленной на 10 мкФ. Когда емкость резервуара LTC6655 установлена на минимум 2,7 мкФ и максимум 100 мкФ, появляется пик шума.
Эквивалентное последовательное сопротивление выходной емкости резервуара V REF действительно снижает пик первичного шума, но вводит пик вторичного шума на частоте 100 кГц и выше. Это можно объяснить тем, что ESR конденсатора вводит ноль, что приводит к увеличению запаса по фазе и снижению пика первичного шума.Однако этот ноль сочетается с внутренним нулем LTC6655 и создает пик вторичного шума. Обратите внимание, что шумовая характеристика на рисунке 5 действительна только для источника опорного напряжения LTC6655.
Одним из других решений для фильтрации шума опорного напряжения, удаления пика шума и правильного управления АЦП является добавление пассивного RC LPF, за которым следует буфер. Добавляя буфер, мы разделяем конструктивные ограничения ФНЧ и входного опорного конденсатора АЦП. См. Рисунок 6.
Рисунок 6.Пассивный RC LPF с последующим буфером.Установка частоты среза пассивного RC LPF значительно ниже частоты кроссовера с единичным усилением не только снизит широкополосный и низкочастотный шум, но и предотвратит пик шума. Например, на рисунке 7 показан шумовой отклик LTC6655 с C1 = 100 мкФ (ESR = 0 Ом), за которым следует пассивный LPF, где R = 10 кОм и C2 = 10 мкФ (ESR = 0 Ом), создавая полюс на частоте 1,59 Гц. .
Увеличение резистора R фильтра нижних частот может помочь достичь низкой частоты среза, но также может привести к ухудшению точности по постоянному току прецизионного источника опорного напряжения.При добавлении пассивного RC LPF пользователь также должен учитывать влияние на регулирование нагрузки и влияние на отклик буфера V REF (= RC), что влияет на его переходные характеристики при управлении АЦП.
Для достижения требуемых переходных характеристик рекомендуется использовать буфер, как показано на рисунке 6. Критические характеристики, которые следует учитывать при выборе буфера, включают сверхнизкий уровень шума, способность поддерживать высокую нагрузочную емкость, низкие искажения, отличную скорость нарастания и широкий диапазон значений. получить пропускную способность.Рекомендации для эталонных буферов — ADA4805-1 и ADA4807-1.
Рис. 7. LTC6655-5, за которым следует шумовая характеристика пассивного RC LPF.Снижение шума с помощью активного ФНЧ
Таблица 1 указывает требуемый динамический диапазон и максимально допустимый системный шум, который должен соблюдаться для достижения желаемого разрешения АЦП ENOB. В зависимости от полосы пропускания АЦП однополюсный фильтр нижних частот с ослаблением на 20 дБ / декаду может не обеспечить желаемого снижения широкополосного шума. Каскадные пассивные фильтры нижних частот создают лестничную структуру, которая может генерировать фильтр более высокого порядка, но входной импеданс каждой секции будет представлять собой нагрузку на предыдущую секцию.Это может снизить точность прецизионного опорного напряжения по постоянному току. Однако разработка ФНЧ более высокого порядка на основе активных компонентов обеспечит отличную изоляцию между входом и выходом, минимизируя ухудшение точности опорного напряжения постоянного тока и обеспечит низкий выходной импеданс для управления схемой опорного напряжения АЦП.
| ENOB | SNR (дБ) | Шум (мкВ среднеквадр.) |
| 20 | 122.16 | 7.798301 |
| 21 | 128,18 | 3,89942 |
| 22 | 134,2 | 1,949845 |
| 23 | 140,22 | 0,97499 |
| 24 | 146,24 | 0,487528 |
| 25 | 152.26 | 0,243781 |
| 26 | 158,28 | 0,121899 |
| 27 | 164,3 | 0,060954 |
| 28 | 170,32 | 0,030479 |
| 29 | 176,34 | 0,015241 |
| 30 | 182.36 | 0,007621 |
| 31 | 188,38 | 0,003811 |
| 32 | 194,4 | 0,001905 |
Существует несколько различных типов активных фильтров нижних частот — например, фильтры Бесселя, Баттерворта, Чебышева и эллиптические, — как показано на рис. 8. Плоская полоса пропускания или отсутствие пульсаций сохранит полосу пропускания. снижение точности прецизионного опорного напряжения постоянного тока до минимума.Из всех типов фильтров, разработка LPF на основе топологии Баттерворта может обеспечить плоскую полосу пропускания и крутое затухание.
Рисунок 8. Примеры амплитудной характеристики фильтра.Методика проектирования активного фильтра нижних частот
График потока сигналов — это графическое представление системы, полученной из набора линейных уравнений. 2 SFG обеспечивает мост от передаточной функции к соответствующей топологии схемы системы. 2 Эта теория может быть применена для разработки аналоговых фильтров на основе активных схем.Ключевым преимуществом подхода к проектированию фильтров SFG является возможность индивидуального управления коэффициентом демпфирования, Q и частотой среза. SFG LPF может помочь ослабить шум и улучшить SNR, но это достигается за счет дополнительных расходов на спецификацию материалов (BOM), площадь печатной платы и мощность. Кроме того, SFG LPF может влиять на опорное выходное напряжение с температурой, что приводит к небольшой ошибке PPM и, следовательно, к ухудшению точности по постоянному току. На рисунке 9 показан пример перехода фильтра нижних частот второго порядка от передаточной функции к схемным блокам с помощью метода SFG.Масштабирующий резистор (R) и конденсатор (C) настраиваются для частоты среза (см. Уравнение 5).
Рис. 9. Реализация активного RC-фильтра нижних частот на основе метода SFG.Для получения более подробной информации о теории графов потоков сигналов, пожалуйста, обратитесь к Feedback Control of Dynamic Systems , опубликованному Addison-Wesley. 2
где
Rs — коэффициент масштабирования
Cn — коэффициент масштабирования
Вт — частота среза (рад / с)
Ниже приведен пример расчета для проектирования второго порядка, 0.Частота среза 5 Гц SFG фильтр нижних частот Баттерворта:
- Для простоты этого примера выберите Rs = 1 Ом, Cn = 1 F.
- Выберите Fs = 0,5 Гц для максимального подавления широкополосного шума. Ws = 2 × π × 0,5 = 3,141 рад.
- Установите коэффициент демпфирования Q = 0,71. Выберите это значение, чтобы добиться плоской полосы пропускания и крутого затухания для отражения топологии Баттерворта. Значения
- R, C и Rq были выбраны на основе итерационного процесса для достижения низкого теплового шума и доступности значений компонентов для поверхностного монтажа.
Представляем LTC6655LN
Принимая во внимание компромиссы RC LPF и SFG LPF, лучшим решением является размещение фильтра нижних частот перед встроенным малошумящим буфером опорного напряжения, как показано на рисунке 10. Эта реализация не только уменьшит площадь печатной платы, но и также не мешает срабатывание буфера опорного напряжения. Использование буфера опорного напряжения с быстрой установкой, высоким входным импедансом и способностью принимать и истощать ток поможет преодолеть плохое регулирование нагрузки, сохранить точность постоянного тока и улучшить характеристики переходных процессов.LTC6655LN использует преимущества этой архитектуры. Он поставляется с выводом шумоподавления, который позволяет уменьшить широкополосный шум, и встроенным буфером выходного каскада. LTC6655LN внутренне оснащен резистором R3 (см. Рисунок 10) и позволяет пользователям подключать внешний конденсатор к выводу шумоподавления (NR) для создания фильтра нижних частот. Благодаря архитектуре LTC6655LN пользователи могут настраивать частоту среза нижних частот в соответствии со своими системными требованиями.
| CNR | 2.500 | 4,096 | 5.000 | В |
| 0,1 мкФ | 5305 | 4233 | 3969 | Гц |
| 1 мкФ | 531 | 423 | 397 | Гц |
| 10 мкФ | 53 | 42.3 | 39,7 | Гц |
| 100 мкФ | 5,3 | 4,2 | 4,0 | Гц |
LTC6655LN RC LPF подключен к неинвертирующему узлу буфера, который является наиболее чувствительным выводом на этом устройстве. При выборе типа внешнего конденсатора с низким уровнем утечки необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить протекание тока утечки через резистор R3, который может снизить точность измерения постоянного тока.Кроме того, изменения R и C не отслеживают друг друга, и поэтому постоянная времени RC и частота среза LPF могут изменяться из-за изменения процесса, напряжения и температуры (PVT).
| Вариант напряжения | 2,500 В | 4.096 В | 5.000 В |
| R3 ± 15% | 300 Ом | 376 Ом | 401 Ом |
Источник опорного напряжения, такой как LTC6655LN, со встроенным ФНЧ, обеспечивает лучшее решение для упрощения конструкции шумового фильтра и устранения необходимости во внешнем буфере для управления схемой опорного напряжения АЦП.
Рисунок 10. Блок-схема LTC6655LN.Описание испытательной схемы
Прецизионный АЦП AD7177-2 использовался для тестирования производительности LTC6655 / LTC6655LN с конденсатором NR 10 мкФ и LTC6655 с последующим активным фильтром SFG. AD7177-2 — это двухканальный / 4-канальный сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь с высоким разрешением, 32 бита, низким уровнем шума, быстрым установлением для входов с малой полосой пропускания. AD7177-2 интегрирован с программируемым цифровым фильтром нижних частот, который позволяет пользователям управлять скоростью выходных данных (ODR) от 5 SPS до 10 kSPS.
Компонентами, использованными при разработке SFG LPF (рис. 11), были два операционных усилителя ADA4522-1, операционный усилитель AD797, резисторы для поверхностного монтажа 25 ppm, многослойные керамические конденсаторы для поверхностного монтажа и пленочный конденсатор WIMA 10 мкФ. ADA4522 — это операционный усилитель с прямым подключением к сети с плотностью широкополосного шума 5,8 нВ / √Гц и фликкер-шумом 177 нВ (размах). AD797 — это малошумящий операционный усилитель с широкополосным шумом 0,9 нВ / √Гц, фликкер-шумом 50 нВ размах, отличной скоростью нарастания 20 В / мкс и полосой усиления 100 МГц, что делает его пригодным для управления АЦП.
Рисунок 11. SFG LPF.Чтобы правильно оценить производительность при использовании LTC6655 и LTC6655LN с AD7177-2, требуется источник постоянного тока с общим шумом ниже опорного напряжения АЦП и шумом АЦП. Поэтому был использован идеальный источник, а именно аккумуляторная батарея на 9 В, как показано на Рисунке 12.
Рис. 12. Малошумящий источник постоянного тока.Характеристики цепи
На рисунке 13 показана спектральная плотность шума, а на рисунке 14 показана зависимость скорости выходных данных (ODR).ENOB, отображающий производительность AD7177-2 с его входом V REF , подключенным к LTC6655 / LTC6655LN с конденсатором NR 10 мкФ или с фильтром LTC6655 (SFG). Чтобы обеспечить перспективу сравнения спектральной плотности шума на частоте 1 кГц, см. Таблицу 4. И Рисунок 13, и Рисунок 14 имеют две важные области.
| LTC6655 | LTC6655LN с емкостью 10 мкФ NR | LTC6655 Фильтр SFG | Источник постоянного тока на входе АЦП | |
| Спектральная плотность шума при 1 кГц (нВ / √Гц) | 96 | 32 | 2.4 | 6,7 |
Регион A:
График спектральной плотности шума На рисунке 13 показано, что при ODR 500 SPS и выше как фильтрованный LTC6655 (SFG), так и шум входного источника постоянного тока АЦП значительно ниже, чем шум АЦП. Это приводит к наименьшему отклонению от максимальной производительности, достижимой АЦП, как показано в области A на рисунке 14. Ключевой вывод, основанный на графике ODR по сравнению с ENOB и спектральной плотности шума, заключается в том, что в области A рост общий интегрированный шум (среднеквадратичное значение) не позволяет цепи сигнала достичь 25-битного разрешения измерения.
Регион B:
В этой области график спектральной плотности шума (рис. 13) показывает, что фликкер-шум трех вариантов опорного напряжения, увеличения источника постоянного тока и общего шума системы преобладает над шумом источника постоянного тока. Это увеличение фликкер-шума в области B объясняет рост отклонения ENOB между измеренными характеристиками и максимально достижимым АЦП (рисунок 14).
Согласно графику ODR и ENOB, отфильтрованный LTC6655 (SFG) достигает 25-битного разрешения при 20 SPS и ниже, в то время как LTC6655LN-5 с ограничением NR 10 мкФ и LTC6655 не может достичь лучше, чем 24.6-битное разрешение.
Рисунок 13. Спектральная плотность шума. Рисунок 14. Сравнение ODR и ENOB.В таблице 5 ниже приведены сводные характеристики АЦП AD7177-2 с входом V REF , подключенным к LTC6655 / LTC6655LN с емкостью 10 мкФ NR или отфильтрованным LTC6655 (SFG). Когда входы АЦП связаны вместе, а вход V REF подключен к LTC6655, столбец нулевой шкалы устанавливает наилучший динамический диапазон, которого может достичь AD7177-2. Когда входы АЦП почти настроены на полный диапазон, LTC6655LN-5 с ограничением шумоподавления 10 мкФ увеличивает динамический диапазон в среднем на 4 дБ до 59.96 SPS по сравнению с LTC6655. С другой стороны, LTC6655 (SFG) с фильтром достигает в среднем 7 дБ прироста динамического диапазона по сравнению с LTC6655 до 59,96 SPS. Дельта динамического диапазона не сильно меняется ниже 59,96 SPS, а дисперсия в основном связана с преобладающим низкочастотным фликкер-шумом, индуцированным источником постоянного тока на входе АЦП.
По сравнению с LTC6655 / LTC6655LN с подключением 10 мкФ к выводу NR снижает широкополосный шум на частоте 1 кГц на 62%, а фильтрованный LTC6655 (SFG) снижает широкополосный шум на 97%.
| ODR | Нулевой масштаб динамического диапазона АЦП (дБ) | LTC6655 Динамический диапазон (дБ) | LTC6655LN 10 мкФ Динамический диапазон (дБ) | LTC6655 (SFG) Динамический диапазон (дБ) | Дельта динамического диапазона (LTC6655LN 10 мкФ — LTC6655) (дБ) | Дельта динамического диапазона (LTC6655 (SFG) —LTC6655) (дБ) |
| 10000 | 135.40 | 126,88 | 132,22 | 134,65 | 5,33 | 7,77 |
| 5000 | 138,41 | 129,14 | 135,08 | 137,37 | 5,94 | 8,23 |
| 2500 | 140,82 | 132.91 | 137,23 | 139,86 | 4,32 | 6,95 |
| 1000 | 144,43 | 136,50 | 140,11 | 142,42 | 3,61 | 5,92 |
| 500 | 148,65 | 137,55 | 141.95 | 144,37 | 4,40 | 6,83 |
| 200 | 152,86 | 139,83 | 144,15 | 147,40 | 4,32 | 7,57 |
| 100 | 156,47 | 143,32 | 145,82 | 150.49 | 2,49 | 7,17 |
| 59,96 | 157,08 | 143,66 | 147,31 | 151,71 | 3,65 | 8,05 |
| 49,96 | 159,48 | 146,58 | 148,43 | 151,72 | 1.85 | 5,14 |
| 20 | 162,49 | 149,51 | 149,56 | 152,26 | 0,06 | 2,76 |
| 10 | 163,70 | 149,58 | 149,72 | 152,26 | 0,14 | 2,68 |
| 5 | 165.50 | 150,07 | 150,25 | 152,26 | 0,18 | 2,19 |
Заключение
Прецизионная система, которая пытается достичь разрешения 25 бит или выше, должна учитывать значимость шума опорного напряжения. Как показано на рисунке 2, вклад шума V REF в системный шум пропорционален использованию полного диапазона АЦП.В этой статье показано, что добавление фильтра к прецизионному источнику опорного напряжения ослабляет шум V REF , что приводит к снижению общего шума системы. Опорное напряжение LTC6655, за которым следует фильтр SFG, может снизить широкополосный шум на 97% по сравнению с LTC6655 без фильтра. Это достигается за счет дополнительной спецификации, большей площади печатной платы, большего энергопотребления, снижения точности на несколько частей в минуту по постоянному току и может варьировать точность эталонного выходного сигнала в зависимости от температуры. Учитывая компромиссы SFG LPF, LTC6655LN имеет преимущества с точки зрения простой конструкции, низкого энергопотребления, требует только одного конденсатора для снижения широкополосного шума и устраняет необходимость во внешнем буфере для управления АЦП.LTC6655LN с конденсатором NR 10 мкФ действительно снижает широкополосный шум на 62% по сравнению с LTC6655 без фильтра. Следовательно, теперь пользователи могут воспользоваться преимуществами встроенного фильтра нижних частот LTC6655LN, чтобы прецизионные системы достигли желаемого разрешения.
Дополнение
Чтобы загрузить LTspice ® , посетите сайт analog.com/ltspice.
Щелкните здесь, чтобы загрузить симуляцию LTspice для схемы на рис. 7, схемы SFG LPF на рис. 11 и схемы источника постоянного тока с низким уровнем шума, показанной на рис. 12.
использованная литература
1 Марк Райзигер. «Уменьшите пиковый шум усилителя, чтобы улучшить SNR». ElectronicDesign , октябрь 2012 г.
2 Джин Ф. Франклин, Дж. Дэвид Пауэлл и Аббас Эмами-Наейни. Управление динамическими системами с обратной связью . Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., ноябрь 1993 г.
Благодарности
Я хотел бы поблагодарить автора Роберта Кили за его предыдущую работу по сигма-дельта АЦП, прецизионным усилителям и источникам опорного напряжения.
Выбор фильтра электромагнитных помех | Astrodyne TDI
В современных электрических и электронных устройствах используются высокочастотные коммутационные схемы, которые создают высокочастотные электрические сигналы, распространяющиеся по кабелям и воздуху, называемые электромагнитными помехами (EMI). Электромагнитные помехи — обычная проблема для инженеров-проектировщиков, поскольку электронные устройства должны соответствовать отраслевым требованиям к кондуктивным и излучаемым помехам (EMI). Электромагнитные помехи (EMI) или электромагнитный шум также могут нарушить предполагаемую работу устройства, вызывая помехи или неисправности.EMI могут исходить из многих других источников, от природных эффектов, таких как статическое электричество, грозы и солнечные вспышки, до искусственных источников, таких как сигналы сотовых телефонов, радиосигналы и даже транспортные системы. Все эти потенциальные источники электромагнитных помех могут вызвать аналогичные проблемы для электронного оборудования, поэтому фильтры электромагнитных помех стали основным продуктом в электротехнической и электронной промышленности.
ФильтрыEMI, также называемые фильтрами подавления EMI, уменьшают электромагнитный шум, подавляя нежелательные высокочастотные сигналы / шум.При установке в точке подачи питания на оборудование эти фильтры предотвращают попадание линейного шума в оборудование. Однако фильтры электромагнитных помех также могут предотвратить выход и попадание шума, создаваемого оборудованием, в линии электропередач. Выбор подходящего фильтра электромагнитных помех имеет решающее значение для достижения оптимального размера, производительности и стоимости. Различные типы фильтров EMI обеспечивают разные уровни подавления и имеют разные характеристики. То, что работает для одной системы, может не работать в другой. По этой причине важно понимать, что следует учитывать при выборе фильтра электромагнитных помех.В этом руководстве представлен список ключевых параметров, которые следует учитывать при выборе фильтра электромагнитных помех, который лучше всего подходит для вашего конкретного приложения.
Электрические и рабочие параметры
Первым шагом в выборе правильного фильтра электромагнитных помех для вашего приложения является изучение технических характеристик и системных требований. К ним относятся электрические и эксплуатационные требования вашей системы. Важнейшие предметы в этой категории приведены ниже.
- Номинальное напряжение: Это относится к максимальному сетевому напряжению, на которое рассчитан фильтр.Большинство однофазных фильтров EMI рассчитаны на 250 В переменного тока и будут работать при любом напряжении переменного тока ниже этого. Трехфазные фильтры рассчитаны на 480 В переменного тока. Некоторые стандартные одиночные фильтры доступны с номиналами 277/300 В переменного тока для приложений с более высоким напряжением. Точно так же доступны трехфазные фильтры до 600 В переменного тока и фильтры постоянного тока до 600/1200 В постоянного тока. Фильтры могут справляться с кратковременными скачками напряжения / перенапряжениями, но постоянное превышение номинального напряжения может привести к серьезному повреждению конденсаторов внутри фильтра. Номинальное напряжение выбранного фильтра должно быть больше или равно максимальному входному линейному напряжению, подаваемому на устройство.
- Номинальный ток: Это максимальный установившийся ток, на который рассчитан фильтр EMI без выхода за пределы безопасного диапазона температур. Номинальный ток выбранного фильтра должен быть равен или превышать максимальный установившийся входной ток, который устройство будет потреблять при включении. Фильтры могут выдерживать более высокий пусковой ток, но если номинальный ток превышается в течение более длительного времени, фильтр может выйти из строя.
- Температура окружающей среды: Это самая высокая температура, при которой фильтр может выдерживать полный номинальный ток.Большинство фильтров рассчитаны на температуру окружающей среды 40 ° C или 50 ° C. В некоторых случаях температура окружающей среды может быть выше, например 65 ° C, 70 ° C или 75 ° C. Если фактическая рабочая температура превышает температуру окружающей среды фильтра, необходимо снизить номинальный ток.
- Рабочая температура: Это температурный диапазон, в котором фильтр может безопасно эксплуатироваться. Для большинства коммерческих фильтров диапазон рабочих температур составляет от -25 ° C до + 85 ° C или от -25 ° C до + 100 ° C. Для военных приложений это может быть от -40 ° C до 100 ° C или от -56 ° C до 100 ° C.Фактическая рабочая температура в любом приложении должна находиться в этом диапазоне. Использование фильтра при температуре за пределами этого диапазона может серьезно повредить его компоненты. Обязательно выберите фильтр, соответствующий условиям эксплуатации вашего приложения.
- Ток утечки: Это ток, который течет от «линии» и «нейтрали» к «земле», когда на фильтр подается «линейное» напряжение. Это вызвано наличием в фильтре конденсаторов «линия-земля» (Y). Фильтр электромагнитных помех с Y-образными конденсаторами будет добавлять ток утечки сверх того, который вносится самим устройством.Во многих приложениях правила ограничивают общий ток утечки оборудования. Обязательно примите это во внимание, чтобы избежать проблем с соблюдением стандартов безопасности, включая EN 60950-1 для оборудования информационных технологий, IEC60601 для медицинского оборудования и EN 55014 для приборов. В некоторых странах есть уникальные системы питания (например, треугольник с заземленным углом), которые могут привести к очень высокому току утечки даже с фильтрами с низкой утечкой. Это нужно учитывать. Несоблюдение пределов утечки после проведения испытаний на выбросы и невосприимчивость потребует повторных испытаний, что приведет к дополнительным затратам времени и средств.
- Система электропитания: Электроснабжение от электросети и конфигурация системы электропитания может отличаться от страны к стране. Помимо стандартных однофазных, трехфазных и трехфазных конфигураций звезды, существуют другие специальные конфигурации, такие как разделенная фаза, треугольник с заземленной вершиной, треугольник с высшей фазой и т. Д. Фильтры электромагнитных помех обычно разрабатываются для однофазных, Цепи 3-фазный треугольник, 3-фазная звезда и цепи постоянного тока, но они могут использоваться в других конфигурациях с правильным выбором или небольшими изменениями. Необходимо определить тип входной мощности и выбрать соответствующий фильтр.Для специальных конфигураций обратитесь к специалистам по фильтрам для получения рекомендаций по стандартным параметрам фильтра, которые могут работать в этих настройках и при этом соответствовать требованиям.
- Количество ступеней: Этапы относятся к количеству повторений цепей (включенных последовательно) внутри фильтра. Одноступенчатый фильтр имеет один контур. Если схема повторяется, она становится двухступенчатым фильтром и так далее. Увеличение количества ступеней улучшает производительность фильтра при оптимизации пакета (размера) фильтра.Это также помогает снизить частоту среза.
- Высокое напряжение / диэлектрическая прочность: Высокое постоянное напряжение подается между линиями и землей для проверки прочности изоляции. Это может помочь определить любые слабые места в изоляции или производственные дефекты, которые могут привести к тому, что линейное напряжение попадет на корпус фильтра, что приведет к возникновению небезопасных условий. Приложенное высокое напряжение является функцией номинального напряжения фильтра, указанного агентствами безопасности. Для некоторых критически важных приложений требуется более высокое напряжение высокого напряжения, чем обычно.Необходимо связаться с производителем фильтра, чтобы убедиться, что фильтр будет соответствовать повышенным требованиям к высокому напряжению, и в противном случае фильтр можно модифицировать с использованием компонентов с более высоким номинальным напряжением для соответствия этим особым условиям.
Эти параметры служат «первым проходом» при выборе правильного фильтра электромагнитных помех. Это также поможет сузить до меньшего количества вариантов фильтра электромагнитных помех, подходящих для конкретного приложения. Следующие шаги — это дальнейшее определение требований приложения / системы и определение наилучшего фильтра электромагнитных помех для приложения.
Требования к приложениям и системе
Дальнейший выбор фильтра вниз может быть выполнен в зависимости от требований приложения и системы. Эти конкретные параметры будут определять, какой фильтр электромагнитных помех может быть лучшим выбором. Некоторые факторы, которые следует учитывать, включают следующее.
- Тип оборудования: Тип оборудования и его компонентов могут существенно повлиять на выбор фильтра электромагнитных помех. Преобразователи переменного тока в постоянный, приводы с регулируемой скоростью, бытовая техника, промышленное оборудование, радиочастотные модули, медицинское оборудование и кабели.Для всех этих типов оборудования может потребоваться фильтрация электромагнитных помех. Решение, которое работает в одном приложении, может не работать в другом из-за уникальных требований к производительности, пространству и межсоединениям. Другие характеристики электроники оборудования, такие как частоты переключения, тактовые частоты, полосы спектра гармоник, время нарастания / спада сигнала, могут существенно повлиять на профили излучения.
- Отраслевые требования: В каждой отрасли установлены стандарты выбросов и безопасности, которым должно соответствовать оборудование.Например, военные стандарты (MIL-STD-) регулируют требования для военных приложений, а стандарты FCC и UL / CSA являются обязательными для Северной Америки. Обязательно выберите правильный фильтр электромагнитных помех, учитывая отраслевые требования.
- Тип фильтра: Некоторые конструкции фильтров могут быть более предпочтительными для применения, чем другие. К ним относятся фильтры для печатных плат, фильтры для монтажа на шасси, входные отверстия IEC, фильтры для монтажа на переборке и другие. Обязательно изучите доступные типы фильтров и выберите тот, который лучше всего подойдет для вашего приложения.
- Ограничения по размеру: Если есть какие-либо пространственные ограничения (размер, пространство или форм-фактор) для приложения, их необходимо учитывать на ранних этапах. Стандартные фильтры доступны в различных формах, размерах, форм-факторах, характеристиках, соединениях и типах монтажа. В большинстве случаев один из этих стандартных проектов или уже существующее модифицированное решение может удовлетворить потребности приложения. В других случаях может быть разработано модифицированное или распределенное решение. Обратитесь к специалистам по фильтрам, чтобы обсудить это.
- Концевые заделки: Фильтры обычно предлагаются с несколькими различными вариантами соединения, включая быстроразъемные / быстроразъемные соединения, провода, резьбовые шпильки, соединители и т. Д. Каждый тип заделки / соединения может подходить или не подходить для любого оборудования. Обязательно выберите межсоединение, совместимое с системой и потребностями ее применения.
- Заземление: Заземление необходимо для безопасности и высокочастотных характеристик фильтра.Если заземление шасси недоступно для фильтра, необходимо рассмотреть альтернативную конструкцию фильтра.
Вышеупомянутый процесс выбора будет полезен при выборе фильтров, отвечающих электрическим, эксплуатационным и прикладным требованиям. Однако наиболее важная роль фильтра — помочь оборудованию соответствовать требованиям к кондуктивным (а иногда и излучаемым) помехам в соответствии с применимыми правилами EMI. Характеристики вносимых потерь фильтра имеют решающее значение для соответствия оборудования требованиям.
Уровень затухания и вносимых потерь
Проверка характеристик фильтрации фильтра EMI и анализ его эффективности для приложения является одним из важных факторов при выборе фильтра EMI. Это требует тестирования оборудования на электромагнитные помехи (кондуктивные и излучаемые излучения) без фильтра и с фильтром.
1. Сбор данных устройства
Первым шагом в этом процессе является запуск начального сканирования наведенных выбросов на оборудовании, желательно без фильтра.В идеале это следует делать на ранней стадии, так как это может существенно повлиять на выбор фильтра электромагнитных помех. Первоначальное тестирование установит исходные данные о кондуктивных выбросах. Эти данные помогут разработчику определить, где (частота) и в какой степени (амплитуда в дБ) блок требует подавления. Есть два основных способа запустить этот тест, как описано ниже.
- Полное сканирование: Если возможно, запустите сканирование по всему наведенному частотному спектру. Таким образом вы получите полный график испытаний на кондуктивную эмиссию.
- Ограниченное / частичное сканирование: Если полное сканирование невозможно из-за ограничений времени или тестового оборудования, выберите несколько частот наихудшего случая или меньшие диапазоны (на основе оценки или предыдущего опыта) и измерьте шум на каждом из них.
2. Проанализируйте техническое описание
Важным шагом при выборе фильтра EMI является правильное чтение таблиц данных фильтров, которые обычно содержат графики вносимых потерь или таблицы / диаграммы. Вносимые потери — это доля потерь мощности сигнала между входом и выходом фильтра.Это выражает потери, создаваемые фильтром для сигнала на данной частоте. Обычно это измеряется в децибелах (дБ). Графики и диаграммы вносимых потерь показывают пользователям, сколько затухания / потерь получают сигналы в диапазоне частот при прохождении через фильтр и измеряются с входным сопротивлением 50 Ом и выходным сопротивлением 50 Ом.
Кондуктивный шум может быть синфазным или дифференциальным в зависимости от того, где он присутствует и как распространяется. Ток синфазного режима (CM) относится к шуму или сигналам, которые текут в одном и том же относительном направлении в паре линий или во всех линиях.Ток дифференциального режима (DM) относится к шуму или сигналам, которые присутствуют в одной из линий и текут в противоположных направлениях в паре линий. Обычно есть два графика или диаграммы для вносимых потерь: один для синфазного режима, а другой для дифференциального режима. Это означает, что фильтр обычно ослабляет шум как в синфазном, так и в дифференциальном режиме. Таким образом, знание типа шума может помочь в выборе более подходящего фильтра электромагнитных помех.
3. Выберите фильтр
После сбора данных испытаний на кондуктивную эмиссию сравните их с графиками вносимых потерь, предоставленными производителем фильтра.Посмотрите на предел отказов на каждой частоте отказа и определите, обеспечивает ли фильтр достаточное ослабление, чтобы снизить амплитуду шума ниже предельной линии. Например, если тест на кондуктивное излучение не прошел на 25 дБ на частоте 500 кГц, затухание / вносимые потери, обеспечиваемые фильтром электромагнитных помех на частоте 500 кГц, должны быть 30 дБ или более. Это обеспечит запас прочности около 5 дБ.
Фильтр необходимо размещать вместе с оборудованием, чтобы обеспечить соответствие требованиям по кондуктивным выбросам. Также необходимо провести испытание на излучаемые выбросы, чтобы выявить любые области, в которых установка фильтра может помочь.
4. Данные о вносимых потерях в фильтре по сравнению с фактической производительностью
Наконец, один ключевой момент, который следует учитывать при просмотре данных о вносимых потерях фильтра EMI, заключается в том, что поведение фильтра не будет точно соответствовать тому, что указано в таблице данных. Производители обычно измеряют вносимые потери в фильтре при стандартном входном сопротивлении 50 Ом и выходном сопротивлении 50 Ом. Однако в реальных приложениях полное сопротивление системы может быть другим и намного сложнее. Это может изменить фактическую производительность фильтра.По этой причине важно протестировать фильтр с оборудованием, чтобы убедиться в соответствии. Запустите тест, который, как минимум, изучит частоты отказов, выявленных во время начального сканирования, и посмотрите, обеспечивает ли добавление фильтра достаточное ослабление для прохождения теста.
5. Что делать, если у вас нет графика вносимых потерь
В некоторых случаях производитель может не предоставить график вносимых потерь. Вместо этого таблица содержит диаграмму вносимых частотных потерь, которая предоставляет только несколько конкретных точек данных о частоте.Хотя это не идеально, это не сильно повлияет на выбор фильтра электромагнитных помех.
Если доступна только таблица / диаграмма вносимых потерь, значения вносимых потерь для частот, попадающих между заданными точками данных, могут быть оценены линейной экстраполяцией (как линейная функция). Используйте данные устройства, собранные в результате предварительного тестирования выбросов (начальное сканирование), и определите, где падают частоты отказов и пределы отказов. Теперь попробуйте экстраполировать вносимые потери фильтра на этих частотах, используя соседние точки данных, доступные в таблице / диаграмме вносимых потерь фильтра.Например, если в таблице данных указано, что фильтр обеспечивает ослабление 30 дБ на частоте 150 кГц и 50 дБ при 500 кГц, а первоначальное сканирование показывает отказ 30–35 дБ (или меньше) на частоте 300 кГц, фильтр должен работать. Но если тестовые данные показали отказ 45 дБ или выше на частоте 300 кГц, тогда фильтр может быть неподходящим решением, и необходимо выбрать другой фильтр.
Дополнительные характеристики фильтрации EMI
Некоторые другие параметры могут не иметь решающего значения для каждого приложения, но их необходимо понимать и учитывать в каждом конкретном случае.
- DCR / Потери мощности: Компоненты фильтра обладают внутренним сопротивлением, которое в совокупности выражается как сопротивление фильтра постоянному току (DCR). Когда ток проходит через фильтр, это может вызвать потери I2R, что приведет к потере мощности / рассеиванию тепла.
- Резонансные / гармонические искажения: Если резонансная частота фильтра близка к полосе пропускания контура управления, это может вызвать гармонические искажения, которые могут привести к неисправности оборудования. Фильтр также может создавать резонансный контур с другими компонентами устройства, что может серьезно подорвать его работу или вызвать слышимый гул.
- Повышение температуры: Испытания на повышение температуры показывают, что фильтр, несмотря на повышение температуры во время работы, остается в температурном диапазоне, безопасном для внутренних компонентов и обеспечивающем более длительный срок службы. Несмотря на то, что он безопасен для компонентов, температура корпуса фильтра может быть небезопасной для человеческого прикосновения. Это необходимо учитывать при выборе места установки фильтра.
- Требования EMI: Стандарты EMI / выбросов — это требования на уровне оборудования / системы.Для этого не требуются фильтры. Фильтр помогает оборудованию соответствовать требованиям только в том случае, если оно не проходит проверку. Сертификаты агентства
- : существуют требования безопасности агентства, которым должен соответствовать фильтр, чтобы его можно было использовать в любом приложении. Наиболее распространенными являются UL 1283, UL 60939, IEC 60939, CSA 22.2 и т. Д. Как минимум, фильтр должен соответствовать этим стандартам, в противном случае оборудование не пройдет окончательное тестирование безопасности. Рекомендуется выбирать фильтры, которые уже прошли испытания на соответствие этим стандартам и имеют знаки утверждения агентства по безопасности, такие как признание UL, сертификат CSA / cUL, знак ETL, знак IEC / Semko / VDE и т. Д.Это упростит процесс утверждения безопасности оборудования.
Также тщательно продумайте размещение фильтра. Перекрестные помехи — распространенная проблема при проектировании системы, когда шум пересекает провода или дорожки, расположенные поблизости, или со стороны входа на сторону выхода, вызывая сбой в эмиссии. Проектировщик должен отслеживать эту и другие связанные проблемы в процессе проектирования и тестирования.
Индивидуальные решения от Astrodyne TDI
Приведенное выше руководство по выбору служит базой для выбора фильтров EMI или EMC, но оно может не охватывать все возможные сценарии.Всегда существует вероятность того, что готовое решение может не соответствовать всем критериям применения. В этих случаях могут потребоваться специальные решения. Если вам нужна помощь в определении того, как найти лучший фильтр электромагнитных помех для вашего приложения, или вы ищете индивидуальное решение для фильтрации, Astrodyne TDI может помочь.
Astrodyne TDI предлагает прочные и надежные фильтры электромагнитных помех для различных применений, включая промышленные, профессиональные приборы, медицину, аэрокосмическую промышленность, полупроводники и военное дело.Независимо от того, нужны ли вам специализированные фильтры электромагнитных помех для военных или медицинских приложений или экономичные конструкции для устройства, Astrodyne TDI предлагает множество вариантов качества. У нас есть команда инженеров по фильтрам электромагнитных помех, которые могут разработать фильтр электромагнитных помех в соответствии с вашими конкретными требованиями.
Обладая более чем 60-летним опытом, Astrodyne TDI является надежным производителем высококачественных фильтров электромагнитных помех. Наши клиенты рассчитывают на нас за качественную продукцию, беспрецедентную техническую поддержку и индивидуальный дизайн продукции. Мы упорно работаем над созданием фильтров EMI, которые соответствуют отраслевым стандартам и превосходят их, а также обеспечивают высочайший уровень качества.Изучите нашу подборку фильтров EMI, если вы ищете готовое решение, или отправьте запрос предложения, чтобы приступить к работе над настраиваемым фильтром EMI, разработанным для ваших уникальных потребностей. Для получения дополнительной информации о пользовательских и стандартных фильтрах электромагнитных помех от Astrodyne TDI и о том, как сделать свой выбор, свяжитесь с нами сегодня.
Берингер | Не найдено
Введение
Настоящее Лицензионное соглашение с конечным пользователем («Соглашение») является обязательным Соглашением между вами («Конечный пользователь», «вы» или «ваш») и Music Tribe Innovation DK / AS («Компания», «мы», «нас» или «наш»).Настоящее Соглашение регулирует отношения между вами и нами, а также использование вами Программного обеспечения Компании. На протяжении всего Соглашения Конец Пользователь и Компания могут именоваться «Стороной» или вместе «Сторонами».
Если вы используете Программное обеспечение от имени своего работодателя или другой организации («Организация»), для которой приносить пользу вам, использующему программное обеспечение, или тем, кто владеет или иным образом контролирует средства, с помощью которых вы используете или доступа, то термины «Конечный пользователь», «вы» и «ваш» будут применяться совместно к вам как физическому лицу и к Организация.Если вы используете или покупаете лицензию для Организации или от ее имени, вы тем самым подтверждаете: гарантия и завет, что у вас есть право: 1) приобрести лицензию от имени Организации; 2) связывать Организацию условиями настоящего Соглашения.
Загружая, устанавливая, открывая или используя, вы: (a) подтверждаете, что у вас есть все необходимые разрешения и разрешения на доступ и использование; (б) если вы используете Программное обеспечение в соответствии с лицензией, приобретенной организация, доступ и использование которой вы уполномочены этой организацией; (c) признать, что у вас есть прочитали и поняли это Соглашение; (D) подтверждаете, что вы в здравом уме и достигли совершеннолетия (18 лет и старше) для заключения имеющего обязательную силу Соглашения; и (e) принять и согласиться быть юридически связанными условия настоящего Соглашения.
Если вы не согласны с этими условиями, не загружайте, не устанавливайте, не открывайте и не используйте программное обеспечение. Если у вас уже есть загрузив программное обеспечение, удалите его со своего вычислительного устройства.
Программное обеспечение предоставляется по лицензии, а не продается вам компанией Music Tribe для использования в строгом соответствии с условиями. настоящего Соглашения.
Лицензия
В соответствии с условиями настоящего Соглашения и, если применимо, условиями, предусмотренными в Лицензионном соглашении, Music Tribe предоставляет вам ограниченную, неисключительную, бессрочную, отзывную и непередаваемую лицензию на загружать, устанавливать и использовать Программное обеспечение, которым вы владеете или контролируете.
Ограничения
Вы соглашаетесь не делать и не разрешаете другим:
- Лицензировать, продавать, сдавать в аренду, передавать в аренду, назначать, распространять, передавать, размещать, передавать на аутсорсинг, раскрывать или иным образом коммерчески использовать Программное обеспечение или предоставлять Программное обеспечение третьим лицам
- Изменять, создавать производные работы для дизассемблирования, дешифрования, обратной компиляции или обратного проектирования любой части Программное обеспечение
- Удалять, изменять или скрывать любые уведомления о правах собственности (включая любые уведомления об авторских правах или товарных знаках) Музыки. Tribe или его аффилированные лица, партнеры, поставщик или лицензиары Программного обеспечения
Интеллектуальная собственность
Все права интеллектуальной собственности, включая авторские права, патенты, раскрытие патентов и изобретения (будь то патентоспособны или нет), товарные знаки, знаки обслуживания, коммерческие тайны, ноу-хау и другую конфиденциальную информацию, фирменный стиль, торговые наименования, логотипы, корпоративные имена и доменные имена, а также вся репутация связанные с ними производные работы и все другие права (совместно именуемые «Права интеллектуальной собственности»), которые часть Программного обеспечения, которая в противном случае принадлежит Music Tribe, всегда остается исключительной собственностью Music Tribe (или его поставщиков или лицензиаров, если и когда это применимо).Ничто в этом Соглашении не дает вам (или любая организация) лицензию на права интеллектуальной собственности Music Tribe.
Вы соглашаетесь с тем, что настоящее Соглашение передает ограниченную лицензию на использование прав интеллектуальной собственности Music Tribe исключительно как часть Программного обеспечения (а не независимо от него), и только в течение срока действия лицензии, предоставленной вы ниже. Соответственно, использование вами любых прав интеллектуальной собственности Music Tribe независимо от Программное обеспечение или выходящее за рамки настоящего Соглашения считается нарушением Music Tribe Права интеллектуальной собственности.Это не ограничивает; тем не менее, любые претензии Music Tribe о нарушении контракта в случае нарушения вами условий настоящего Соглашения. Вы должны использовать самые высокие стандарты заботиться о защите всего Программного обеспечения (включая все его копии) от нарушений, незаконного присвоения, кражи, неправомерного использования, или несанкционированный доступ. За исключением случаев, явно оговоренных в настоящем Соглашении, Music Tribe оставляет за собой и сохраняет все права, титул и интерес к Программному обеспечению, включая все авторские права и объекты авторского права, товарные знаки и товарные знаки, патенты и патентоспособные объекты, коммерческие тайны и другие интеллектуальные права собственности, зарегистрированные, незарегистрированные, предоставленные, запрошенные или оба уже существующие и которые могут быть созданный, относящийся к нему.
Вы (или Организация, если и где это применимо) сохраняете за собой право собственности на все Права интеллектуальной собственности в рабочие продукты, которые вы создаете с помощью Программного обеспечения или с его помощью.
Ваши предложения
Любые отзывы, комментарии, идеи, улучшения или предложения (совместно именуемые «Предложения»), предоставленные вами Music Tribe в отношении Программного обеспечения остается единственной и исключительной собственностью Music Tribe.
Music Tribe может свободно использовать, копировать, изменять, публиковать или распространять Предложения для любых целей и в любым способом без каких-либо кредитов или какой-либо компенсации вам.
Модификации программного обеспечения
Music Tribe оставляет за собой право изменять, приостанавливать или прекращать, временно или постоянно, Программное обеспечение или любой сервис, с которым он связан, с уведомлением или без него и без ответственности перед вами.
Обновления программного обеспечения
Music Tribe может время от времени предоставлять улучшения или улучшения функций / функций Программное обеспечение, которое может включать исправления, исправления ошибок, обновления, обновления и другие модификации («Обновления»).
Обновлениямогут изменять или удалять определенные функции и / или функции Программного обеспечения. Вы соглашаетесь с тем, что Музыка Tribe не обязана (i) предоставлять какие-либо Обновления или (ii) продолжать предоставлять или включать какие-либо функции и / или функциональные возможности Программного обеспечения для вас.
Стороннее программное обеспечение
Стороннее программное обеспечение и данные («Стороннее программное обеспечение») могут быть прикреплены к Программному обеспечению. Вы признаете и соглашаетесь с тем, что если вы хотите получить стороннее программное обеспечение на других условиях, вам следует приобрести это стороннее программное обеспечение. Программное обеспечение напрямую от поставщиков.
Ни при каких обстоятельствах такие отдельные лицензионные соглашения или дополнительные условия между Вами и Поставщик должен иметь обязательную силу для Компании или налагать какие-либо дополнительные обязательства или обязательства, несовместимые с условия настоящего Соглашения, в любом случае с Компанией.
Сторона, предоставляющая стороннее программное обеспечение, несет ответственность по любой гарантии или ответственности, связанной с Стороннее программное обеспечение. MG-IP не несет ответственности за Стороннее программное обеспечение или его использование вами.
Срок действия и прекращение действия
Настоящее Соглашение остается в силе до тех пор, пока не будет расторгнуто вами или Music Tribe.
Music Tribe может по своему усмотрению в любое время и по любой причине или без таковой приостановить или прекратить Соглашение с предварительным уведомлением или без него.
Настоящее Соглашение будет немедленно прекращено без предварительного уведомления Music Tribe, если вы не соблюдаете любое положение настоящего Соглашения.Вы также можете расторгнуть настоящее Соглашение, удалив Программное обеспечение и все их копии с вашего компьютера.
После прекращения действия настоящего Соглашения вы должны прекратить любое использование Программного обеспечения и удалить все копии Программное обеспечение с вашего компьютера.
Прекращение действия настоящего Соглашения не ограничивает какие-либо права Music Tribe или средства правовой защиты по закону или справедливости в случае нарушения вами (в течение срока действия настоящего Соглашения) любого из ваших обязательств по настоящему Соглашению.
Компенсация
Вы соглашаетесь освободить, защитить и обезопасить Music Tribe и ее должностных лиц, директоров, сотрудников, агентов, аффилированные лица, правопреемники и правопреемники от любых потерь, убытков, обязательств, недостатков, претензий и против них, действия, судебные решения, урегулирования, проценты, вознаграждения, пени, штрафы, издержки или расходы любого рода, включая разумные гонорары адвокатам, возникающие в связи с: (i) использованием вами или неправильным использованием Программного обеспечения; (ii) ваш несоблюдение любого применимого закона, постановления или постановления правительства; (iii) нарушение вами этого Соглашение; или (iv) ваше Соглашение или отношения с Организацией (если применимо) или любой третьей стороной.Кроме того, вы соглашаетесь с тем, что Music Tribe не несет ответственности за информацию или контент, которые вы отправляете. или сделать доступным через это Программное обеспечение или контент, который предоставляется вам третьими сторонами.
Нет гарантий
Программное обеспечение предоставляется вам «Как есть» и «Как доступно», со всеми ошибками и дефектами без гарантии любой. В максимальной степени, разрешенной действующим законодательством, Music Tribe от своего имени и от имени своих аффилированных лиц и их соответствующих лицензиаров и поставщиков услуг, прямо отказывается от всех гарантий, явные, подразумеваемые, установленные законом или иным образом в отношении Программного обеспечения, включая все подразумеваемые гарантии товарной пригодности, пригодности для определенной цели, права собственности и ненарушения прав, а также гарантий, которые могут возникнуть вне деловых отношений, выполнения, использования или торговой практики.Без ограничения вышеизложенного, Music Tribe не предоставляет никаких гарантий или обязательств и не делает никаких заявлений о том, что Программное обеспечение будет соответствовать вашим требованиям, достигать желаемых результатов, быть совместимым или работать с любым другим программным обеспечением, системы или службы работают без перебоев, соответствуют любым стандартам производительности или надежности или являются ошибочными бесплатно или что любые ошибки или дефекты могут или будут исправлены.
Без ограничения вышеизложенного, ни Music Tribe, ни какой-либо поставщик Music Tribe не делает никаких заявлений. или гарантии любого рода, явные или подразумеваемые: (i) в отношении работы или доступности Программного обеспечения или информация, контент и материалы или продукты, включенные в него; (ii) что Программное обеспечение будет бесперебойно или без ошибок; (iii) относительно точности, надежности или актуальности любой информации или контента, предоставленного через Программное обеспечение; или (iv) что Программное обеспечение, его серверы, контент или электронные письма, отправленные от или от имени Music Tribe, являются без вирусов, скриптов, троянских программ, червей, вредоносных программ, бомб замедленного действия или других вредоносных компонентов.
В некоторых юрисдикциях не допускается исключение или ограничение подразумеваемых гарантий или ограничений на применимые законные права потребителя, поэтому некоторые или все вышеперечисленные исключения и ограничения могут не применяться тебе.
Ограничение ответственности
Несмотря на любые убытки, которые вы можете понести, вся ответственность Music Tribe и любого из ее поставщиков в соответствии с любым положением настоящего Соглашения, и ваше исключительное средство правовой защиты от всего вышеперечисленного ограничивается сумма, фактически уплаченная вами за Программное обеспечение.
В максимальной степени, разрешенной применимым законодательством, ни при каких обстоятельствах Music Tribe или ее поставщики не несут ответственности за любые особые, случайные, косвенные или косвенные убытки (включая, но не ограничиваясь, убытки) за упущенную выгоду, за потерю данных или другой информации, за прерывание бизнеса, за телесные повреждения, за потерю конфиденциальность, возникающая в результате или каким-либо образом связанная с использованием или невозможностью использования Программного обеспечения, стороннего программного обеспечения и / или стороннее оборудование, используемое с Программным обеспечением, или иным образом в связи с любым положением настоящего Соглашения), даже если Music Tribe или любой поставщик были уведомлены о возможности таких убытков и даже если средство не достигает своей основной цели.
Некоторые штаты / юрисдикции не допускают исключения или ограничения случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанное ограничение или исключение может не относиться к вам.
Делимость
Если какое-либо положение настоящего Соглашения будет признано не имеющим исковой силы или недействительным, такое положение будет изменено и интерпретируется для достижения целей такого положения в максимально возможной степени в соответствии с применимыми закон и остальные положения сохранят полную силу.
Отсутствие неисполнения или задержки в осуществлении со стороны любой из сторон любого права или любых полномочий в соответствии с настоящим документом. Соглашение действует как отказ от этого права или полномочий. Ни одноразовое, ни частичное осуществление какого-либо права или полномочия по настоящему Соглашению препятствуют дальнейшему осуществлению этого или любого другого права, предоставленного в соответствии с настоящим Соглашением. В случае о конфликте между настоящим Соглашением и любыми применимыми условиями покупки или другими условиями, условиями настоящего Соглашения. управляет.
Поправки к настоящему Соглашению
Music Tribe оставляет за собой право по своему усмотрению изменять или заменять настоящее Соглашение в любое время. Если изменение является существенным, мы направим уведомление не менее чем за 30 дней до вступления в силу любых новых условий. Какие представляет собой существенное изменение, будет определяться по нашему собственному усмотрению.
Продолжая получать доступ к нашему Программному обеспечению или использовать его после вступления в силу любых изменений, вы соглашаетесь соблюдать пересмотренные условия.Если вы не согласны с новыми условиями, вы больше не имеете права использовать Программное обеспечение.
Применимый закон
Законы юрисдикции, в которой вы являетесь резидентом, за исключением норм коллизионного права, регулируют любые спор, возникающий из или в связи с этим Eula. Применимость Единого коммерческого кодекса (UCC) и любые другие законы, регулирующие применение законов любых других юрисдикций, прямо исключены.
Изменения к настоящему Соглашению
Мы оставляем за собой исключительное право время от времени вносить изменения в настоящее Соглашение. Ваш постоянный доступ к и использование программного обеспечения означает, что вы обязаны соблюдать условия и условия опубликованы в такое время. Вы подтверждаете и соглашаетесь с тем, что принимаете настоящее Соглашение (и любые поправки к нему) каждый раз, когда вы загружаете, получаете доступ или используете программное обеспечение.
Поэтому мы рекомендуем вам регулярно просматривать это Соглашение.
Если в течение 30 (тридцати) дней после публикации изменений или дополнений к настоящему Соглашению вы решите, что не согласны с обновленными условиями, вы можете отозвать свое согласие с измененными условиями, предоставив нам письменное уведомление о вашем отказе.
Отсутствие работы или агентских отношений
Никакие положения настоящего Соглашения или какие-либо части отношений между вами и Music Tribe не предназначены для создания, они также не должны рассматриваться или толковаться как создание каких-либо отношений между вами и Music Tribe, кроме конечного пользователя предоставленного программного обеспечения и услуг.
Справедливое освобождение
Вы признаете и соглашаетесь с тем, что нарушение вами настоящего Соглашения нанесет непоправимый ущерб Music Tribe для одних только денежных возмещений будет недостаточно. В дополнение к возмещению ущерба и любым другим средствам правовой защиты, которым Music Tribe может иметь право, вы признаете и соглашаетесь с тем, что мы можем добиваться судебного запрета, чтобы предотвратить фактическое, угрожающее или продолжающееся нарушение настоящего Соглашения.
Ограничение времени для подачи претензий
Любая причина иска или претензии, которая может возникнуть у вас в связи с настоящим Соглашением, должна быть начат в течение одного (1) года после возникновения причины иска, в противном случае такая причина иска или требования заблокирован навсегда.
Полнота соглашения
Соглашение представляет собой полное соглашение между вами и Music Tribe относительно использования вами Программное обеспечение и заменяет все предшествующие и одновременные письменные или устные споры между вами и Музыкальное племя.
На вас могут распространяться дополнительные положения и условия, которые применяются при использовании или покупке другой Музыки. Услуги Tribe, которые Music Tribe предоставит вам во время такого использования или покупки.
Свяжитесь с нами
Не стесняйтесь обращаться к нам по адресу [адрес электронной почты защищен], если у вас есть какие-либо вопросы по этому Соглашению.
Basic Synth 2: фильтры — управляющее напряжение
Как работают фильтры и различные функции, которые они могут выполнять.
В нашей первой публикации из серии Basic Synth мы узнали все об осцилляторах, формах волн и способах генерации звука.Теперь поговорим о фильтрах.
Представьте, что вы должны спеть ноту и заметить естественный тембр своего голоса. Во время пения обхватите (чистыми!) Руками рот, как будто вы зовете кого-то из другого конца комнаты — наблюдайте за тембром своего голоса. Продолжая петь (я знаю, запыхавшись), медленно закройте рот руками, как будто вы полностью блокируете звук — обратите внимание на тембр своего голоса.
Вы должны были заметить, что ваш голос в регистре казался ниже, чем когда вы впервые начали петь.По сути, вы используете свою руку, чтобы отфильтровать высокое содержание гармоник, позволяя проходить низкому содержанию гармоник.
Вы фактически стали фильтром нижних частот. Поздравляю!Субтрактивный синтез — это процесс, в котором гармоническая составляющая ослабляется по сравнению с исходным сигналом, обычно путем пропускания сигнала через фильтр. Фильтр определяет характер синтезатора. Классические синтезаторы имеют очень похожие схемы генераторов, но очень разные схемы фильтров.
В этом посте мы поговорим о том, как работают фильтры и о различных функциях, которые они могут выполнять.
Частота среза и типы фильтров:
Традиционный VCF (фильтр, управляемый напряжением) определяет частоту среза и уровень резонанса. В зависимости от типа фильтра подавляются гармоники выше или ниже (или обеих) частоты среза. Частота среза отмечает точку, в которой гармоники ослабляются на -3 дБ (известная как точка понижения -3 дБ).
Вот список классических типов фильтров:
Фильтр нижних частот — LPF: Ослабляет высшие гармоники, превышающие частоту среза, позволяя проходить низшим гармоникам.
Фильтр высоких частот — HPF: Ослабляет нижние гармоники, которые ниже частоты среза, позволяя проходить более высоким гармоникам.
Полосовой фильтр — BPF: Ослабляет высшие и низшие гармоники за пределами центральной частоты, позволяя проходить гармоникам в определенной полосе
Band Reject Filter — BRF: Ослабляет очень узкую часть гармонического содержания внутри полосы задерживания, установленной центральной частотой, позволяя пройти всему за пределами полосы задерживания.Его часто называют Notch Filter .
(изображения любезно предоставлены Фондом Боба Муга)
Примеры одномодовых фильтров:
Существуют также многорежимные фильтры, для которых одновременно доступны один или несколько типов фильтров:
Резонанс:
Резонанс (также известный как акцент, обратная связь или добротность) фильтра устанавливает амплитуду частоты среза, акцентируя небольшую полосу частот.Электрически это достигается путем создания петли обратной связи между выходом и входом фильтра. С точки зрения звука он добавляет больше присутствия входному сигналу. Вот как мы добавляем шумоподавитель к басовым и ведущим линиям и что нам нравится в Roland TB-303.
Часто и частота среза, и параметры резонанса находятся под контролем напряжения, однако резонанс иногда исключается в большем количестве фильтров восточного побережья.
Примеры фильтров, у которых CV выше резонанса:
Резонанс также может быть обработан сигналом нарастающего фронта, таким как вентиль или триггер.Это отличная функция при создании бас-барабанов:
Наклон:
Наклон (или полюс) фильтра определяет, насколько круто затухание в частотном спектре. Например, печально известный лестничный фильтр Moog представляет собой фильтр -24 дБ / октаву (или 4-полюсный), а Instruō I-ō47 — фильтр -18 дБ / октаву (или 3-полюсный). Это означает, что в пределах октавного диапазона гармоник между частотой среза и на октаву выше частоты среза затухание будет охватывать до -24 дБ на лестничном фильтре и до -18 дБ на I-47.
Примеры фильтров, которые могут даже модулировать между наклонами:
Lowpass Gates — LPG:
Lowpass Gates — это синтезы западного побережья, которые работают как фильтр нижних частот и как VCA (усилитель, управляемый напряжением).
Электрически сигнал передается через vactrol. Vactrol получает эхо-сигнал от сигнала нарастающего фронта, такого как вентиль или триггер. Это позволяет звуку проходить, но только на мгновение.После пинга звук будет иметь естественное затухание как по гармоническому содержанию, так и по амплитуде до точки, близкой к тишине. Этот модуль используется для хитов бонго в стиле Букла. Иногда LPG также можно открыть с помощью внешнего управляющего напряжения, такого как LFO и конверты.
Примеры низкопроходных ворот:
Параметрический эквалайзер:
Модули параметрического эквалайзера
позволяют ослаблять (вырезать) или усиливать (повышать) гармоническое содержание с помощью 2 или более пересекающихся полосовых фильтров и полок высоких и низких частот.Вы часто встретите такие схемы на микшерных пультах.
Примеры модулей параметрического эквалайзера:
Аналоговый или цифровой:
Фильтры могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. У обоих есть свои особенности и применения. Аналоговые фильтры могут иметь то, что люди называют «более теплым» характером, и, как аналоговые генераторы, они имеют различные несогласованности, которые могут быть приятными и интересными.
Цифровые фильтры могут добавлять все, от чистых вычислений до шумных искажений из-за наложенных частот.Они также могут выполнять гребенчатую фильтрацию.
Гребенчатая фильтрация на самом деле создается линией задержки с очень высокой скоростью. Частота гребенчатого фильтра — это скорость линии задержки. Резонанс гребенчатого фильтра — это величина обратной связи линии задержки. Он отлично подходит для создания странных, испуганных металлических барабанных хитов!
Примеры аналоговых фильтров:
Примеры цифровых фильтров:
Резонансные фильтры нижних частот:
Посетите публикацию Basic Synth 1: Oscillators , чтобы узнать о резонансных фильтрах нижних частот в качестве осцилляторов.