Ruido y sus tipos

EMC y Seguridad funcional

1.3.5. Tipos de ruido Es importante conocer las características que definen los diferentes tipos de ruido que pueden afectar los circuitos electrónicos. Cada unos de los ruidos, Figura 1-7 tiene orígenes bastante bien definidos, conocerlos nos ayudará a aplicar las soluciones más correctas en cada caso.
Campos eléctricos

Fluctuaciones de la alimentación

Camposmagnéticos

Tipos de ruido

Transitorios

Descargas electrostáticas

Figura 1-7. Tipos de ruido. Campos eléctricos: Se producen por tensiones elevadas conmutando en capacidades parásitas. A través de estas capacidades se inyectan corrientes de interferencia. Un ejemplo clásico es la capacidad parásita de un FET respecto al radiador o estructura metálica, utilizada para evacuar el calor.Cuando este FET conmuta tensiones elevadas con tiempos de conmutación cortos, se produce la citada inyección de corriente. En resumen: en los campos eléctricos están implicadas tensiones elevadas, tiempos de conmutación cortos y capacidades parásitas. Campos magnéticos: Son la consecuencia de corrientes circulando por inductancias, en algunos casos éstas pueden ser parásitas. Cuando las líneas de uncampo magnético atraviesan otra inductancia cercana, en esa segunda inductancia aparece otra corriente con la misma frecuencia del campo magnético y con una amplitud que depende de la magnitud del campo y de la inductancia mutua entre las dos inductancias. Cuando este acoplo es involuntario, se le llama crosstalk y es considerado como ruido. En los campos magnéticos por tanto están implicados lacorriente, la inductancia y los tiempos de conmutación. Transitorios: Aunque pueden tener una procedencia muy variada, en muchos casos es producto de conmutaciones a frecuencias elevadas. La principal característica es que se trata de ruido en forma de fluctuaciones rápidas del nivel de cualquier señal de control, que en principio debería mantenerse estable. Los transitorios pueden estar presentesen líneas de PCB, entradas de microcontroladores o salidas de cualquier circuito. Fluctuaciones de la alimentación: Como su nombre indica son variaciones de cualquier forma, amplitud y frecuencia que pueden experimentar las líneas de 39

EMC y Seguridad funcional Cableados y conectores: El tipo de cables empleados, coaxiales, trenzados o blindados, tiene una relación directa con la cantidad deinterferencias que éstos captarán o serán capaces de radiar a su entorno. Los tipos de conectores y la agrupación de señales que se haga nos determinará el crosstalk entre pines. La elección de conectores filtrados o no, tendrá que ver con la cantidad de energía de RF que mandaremos al exterior y también la que entrará en el sistema. Software: El software también tendrá alguna implicación en larespuesta final del producto y algunas estrategias de software se pueden empezar a plantear desde el inicio. El debouncing o la lucha contra el ground bounce y el filtrado digital pueden tener una contribución importante desde el terreno del software.

1.3.11. Métodos de diseño de EMC Los métodos de diseño orientado a EMC y de evaluación de algunos parámetros, son básicamente tres: Reglas dediseño y listas de comprobación (Rules of thumb). Cálculo. Simulación. Cada una de estas tres metodologías, Figura 1-11, comporta un nivel de precisión y un tiempo de ejecución distintos. Las reglas de diseño son de simple aplicación y no requieren mucho tiempo para llegar a un resultado, pero la precisión que se obtiene no es muy elevada. Al ser reglas generales, no particularizan en un diseñoconcreto, no obstante, sirven como cultura de base para evaluar si una solución es mejor que otra. Conviene no confundir que las reglas de diseño no pueden suplir la falta de experiencia y los conocimientos básicos de diseño de lógica de alta velocidad, RF o líneas de transmisión.

Figura 1-11. Métodos de diseño orientado a EMC.

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Condiciones reales de ensayos de EMC Cambios de herramientas...