EO_501

ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 30 d’alimentazione V DD è un indicatore affidabile di suscettibilità EMC. La figura 8 mostra il calo di tensione nella rete V DD dove il C EMC non viene utilizzato. La simulazione prevede una caduta di circa 2 V o superiore. Quando si utilizza il C EMC , la deviazione dal valore nominale è nell’intervallo dei microvolt, un valore molto inferiore alla soglia di conformità prevista di 1,6 mV. Il sensore MEMS ADXL1002 di Analog Devices ha una larghezza di banda di 11 kHz a 3 db, quindi la scelta del C EMC e del C TERM è fondamentale per preservare il bus di comunicazione a 11 kHz. Utilizzando la flessibilità del laboratorio virtuale, è stato possibile simulare con diverse capacità, scegliendone due di valore ottimale. Dopo l’aggiunta di questi condensatori, si prevede che il sistema soddisfi i criteri per superare il test EMC, con tensione di rumore inferiore a 1,6 mV. Fig. 7 – Variazioni di progetto per miglioramenti EMC Fig. 8 – Linea d’alimentazione V DD simulata con condensatore C EMC (tracce verdi) e senza C EMC (tracce blu) Fase 5: Convalida nel laboratorio reale dei miglioramenti EMC applicati Il circuito originale, come descritto nella figura 4, è stato testato in laboratorio utilizzando i parametri della tabella 2. Si è manifestata un’anomalia macroscopica, con 912 mV di rumore alla frequenza di prova di 77 Mhz. Seguendo le raccomandazioni della Fase 4, è stato aggiunto un condensatore da 22 nf (C EMC ) in parallelo alla resistenza R3. Questo ha portato a un miglioramento del 99%, con un rumore misurato inferiore a 6 mV, come mostrato nel risultato del test di laboratorio di figura 9 (forma d’onda blu). Per raggiungere un valore di rumore inferiore a 1,6 mV, come previsto dal progetto, è stato aggiunto un CTERM da 100 nf tra i nodi ACC e GND, oltre al C EMC da 22 nf. La figura 9 mostra il risultato della simulazione in verde, con la curva di rumore appiattita nell’ampio spettro da 0,15 Mhz a 80 Mhz. Una volta raggiunti i risultati e gli obiettivi, è possibile determinare quale parte del sistema sia l’anello più debole dal punto di vista EMC. In questo caso, il maggiore responsabile è il cavo, in quanto accoppia l’energia EMC dalla sorgente al circuito e provoca riflessioni a causa della sua lunghezza e della mancanza di terminazione per le alte frequenze. I due condensatori (C TERM e C EMC ) sono stati in grado di scaricare a terra le due fonti di rumore in modo efficace. Soluzioni e approcci alternativi, come la sostituzione dell’operazionale, non sono realistici. Sostituire l’amplificatore operazionale con un modello a bassissima impedenza di uscita è una scelta sbagliata, poiché i dispositivi di questo tipo presentano un consumo ANALOG MEMS SYSTEMS