Конструирование помехоподавляющих фильтров на связанных индуктивностях.
Продольные трансформаторы.
• При включении связанных индуктивностей в линию связи каждая обмотка катушки включается последовательно с соответствующим проводником,
фазировка катушек при этом должна быть такова, что магнитные потоки создаваемые в обмотках, будут противоположно направлены и
соответственно взаимно компенсированы в сердечнике катушки. Для синфазной помехи магнитные потоки в сердечнике складываются, поэтому
индуктивное сопротивление в каждом плече удваивается. Магнитные устройства такого типа называют продольным трансформатором или du/dt
фильтром.
Отклик такого фильтра на импульсное воздействие интересен тем, что в нем происходит замена амплитуды входного импульса на длительность
выходного импульса, то есть произведение амплитуды на длительность (площадь импульса) остается неизменной. Например, импульс 100 вольт
длительностью 1 секунда преобразуется в импульс амплитудой 10 вольт и длительностью 10 секунд. Это свойство du/dt фильтра позволяет
строить на нем устройства защиты входов. В самом деле, 100-вольтовый импульс выведет из строя вход аппаратуры практически мгновенно,
тогда как 10-ти вольтовый может действовать на входе сколь угодно долго, без каких - либо последствий.
Рис.1: Реакция фильтра на противофазный сигнал.
Рис.2: Реакция фильтра на противофазный сигнал и синфазную помеху.
• Применение продольных трансформаторов значительно уменьшает уровень синфазных помех в каналах передачи данных по витой паре.
В схеме испоьзованы 10/100Base-Tx трансформаторы с отводом от середины обмотки. Такое включение создает опорную точку для фильтрации
синфазной помехи, и не влияет на симметрию витой пары. Конденсаторы 10 нФ заземляются на общий провод питания, конденсатор 2нФ х 2000 В
заземляется на защитную землю или шасси аппаратуры. Неиспользуемые пары кабеля заземляются попарно-симметрично через резисторы 50 Ом,
равные половине волнового сопротивления кабеля, и далее через одиночные резисторы 50 Ом. Такое заземление неиспользованных пар поддерживает
их симметрию относительно рабочих пар кабеля, и исключает возникновение взаимных помех между каналами приема и передачи, называемое также
Cross Talk эффектом. Выводы 1..4 присоединяются непосредственно к линейному трансиверу Ethernet.
Типичная АЧХ одиночного звена фильтра на продольном трансформаторе, без дополнительных емкостей, аналогична характеристике
фильтра Бесселя второго порядка.
• При включении связанных индуктивностей в линию связи каждая обмотка катушки включается последовательно с соответствующим проводником,
фазировка катушек при этом должна быть такова, что магнитные потоки создаваемые в обмотках, будут противоположно направлены и
соответственно взаимно компенсированы в сердечнике катушки. Для синфазной помехи магнитные потоки в сердечнике складываются, поэтому
индуктивное сопротивление в каждом плече удваивается. Магнитные устройства такого типа называют продольным трансформатором или du/dt
фильтром.
• Применение продольных трансформаторов значительно уменьшает уровень синфазных помех в каналах передачи данных по витой паре.
В схеме испоьзованы 10/100Base-Tx трансформаторы с отводом от середины обмотки. Такое включение создает опорную точку для фильтрации
синфазной помехи, и не влияет на симметрию витой пары. Конденсаторы 10 нФ заземляются на общий провод питания, конденсатор 2нФ х 2000 В
заземляется на защитную землю или шасси аппаратуры. Неиспользуемые пары кабеля заземляются попарно-симметрично через резисторы 50 Ом,
равные половине волнового сопротивления кабеля, и далее через одиночные резисторы 50 Ом. Такое заземление неиспользованных пар поддерживает
их симметрию относительно рабочих пар кабеля, и исключает возникновение взаимных помех между каналами приема и передачи, называемое также
Cross Talk эффектом. Выводы 1..4 присоединяются непосредственно к линейному трансиверу Ethernet.
