Reduzindo o ruído elétrico induzido por um pequeno ventilador elétrico DC

O que é um método canônico para reduzir / eliminar o ruído elétrico induzido no ADC de um pequeno ventilador CC sem escova ? Para referência abaixo, também estou usando este verruga de parede e este regulador linear de 5V.

Meu sistema de linha de base fica assim:

insira a descrição da imagem aqui

Tenho algumas opções na cabeça e estou me perguntando qual a melhor.

Minha primeira ideia é esta [OPÇÃO A]:

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Minha segunda ideia é esta [OPÇÃO B]:

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Minha terceira ideia é esta [OPÇÃO C]:

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Provavelmente existem outras opções em que não pensei, além de permutações e combinações dessas opções. Quais são os méritos e as desvantagens dessas opções? Qual opção você escolheria e por quê?

— vicatcu
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Todas as suas fotos são ótimas soluções, mas você quase sempre terá um problema se não implementar as práticas corretas de PCB ou fiação. Você deve se perguntar por que está recebendo ruído e como está chegando aonde chega. Essas fotos não ajudam ninguém a responder. A coisa mais importante que você não mencionou é como você provou que o ruído ADC veio do ventilador - isso é vital para descobrir uma solução decente.

— Andy aka

@Andyaka Esta postagem no blog blog.wickeddevice.com/?p=423 documenta detalhadamente como eu determinei que o ventilador estava causando um problema no meu sistema. Sei também o roteamento, sinta-se à vontade para falar sobre isso em uma resposta!

— vicatcu

Não acho que você deva esperar as melhores respostas sem fornecer essas informações diretamente à pergunta.

— Andy aka

Eu também tentaria colocar um pequeno capacitor de cerâmica nos terminais do motor, o mais próximo possível do motor.

— usar o seguinte comando

Você já fez isso porque todas as suas fotos são potenciais sistemas de trabalho, mas não abordou a questão vital de provar se a interferência é ligada ao ar ou conduzida através do seu circuito. Suas fotos parecem assumir que a interferência é conduzida e isso é apenas metade da história em potencial.

— Andy aka

Respostas:

Você precisa decidir como a interferência está chegando à sua entrada ADC. A melhor maneira de lidar com o problema está na fonte do problema. O problema pode ser: -

irradiam emissões EM do ventilador - tente movê-lo para mais perto ou mais longe
irradiou emissões EM da fiação para o ventilador - tente mover os fios para mais perto ou mais longe
emissões conduzidas do ventilador / fiação, causando problemas na fonte de alimentação, como perturbar a referência de tensão dos ADCs
As práticas inadequadas no layout da placa de circuito, como as correntes de terra e de energia para o ventilador, também compartilham cobre com entradas sensíveis.

Estas são apenas algumas e até você resolver o que está errado e onde está errado, pedir soluções canônicas é prematuro.

Pode haver várias soluções, todas as quais funcionarão com qualquer uma das figuras da sua pergunta e podem envolver:

Refazer o layout da placa de circuito impresso para evitar cobre compartilhado em termos de energia e sinal
Adicionando tampas de desacoplamento a vários locais
Usando técnicas de medição balanceadas no ADC
Melhorando a Fiação e Adicionando Blindagens
Grânulos e braçadeiras de ferrite.

Descubra o que está causando o problema primeiro e por quê.

— Andy aka
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Normalmente, o ruído do ventilador é de frequência bastante baixa, para que o cordão de ferrite na opção B não funcione muito bem. Eu costumo usar um elemento de fusível PTC com um capacitor largish (100uF +) para aterrar no lado do ventilador e um capacitor de cerâmica no outro. O PTC é bom porque é um resistor e também fornece proteção contra corrente curta, mas às vezes você precisa usar um resistor comum para obter filtragem suficiente. Você pode otimizar os valores observando o trilho de força com um escopo.

— user29642
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