Zmniejszanie zakłóceń przekazywanych do odbiornika RC

[Gites]

Cześć,

Zamierzam popracować nad minimalizacją zakłóceń, które mogą się przedostawać do odbiornika RC. W dziale obok umieściłem pytanie / prośbę... ale po czasie już stwierdzam, że dotyczy ono odbiorników RC a nie elektroniki ogólnie. Poza tym... najwidoczniej dział ogólny cieszy się mniejszym powodzeniem. Czy ktoś byłby w stanie mi poradzić:

link do wątku

[marek1707]

To najpierw napisz z jakimi zakłóceniami chcesz walczyć. Jeżeli Twój odbiornik pracuje na 2.4GHz to żaden z elementów które narysowałeś niczego w tym paśmie nie zmieni. Ani kondensator 33nF ani tym bardziej elektrolit ani ferryt na tej częstotliwości nie istnieją. Z resztą żaden z elementów jakie narysowałeś (regulator, serwo) nie generuje zakłóceń w tym paśmie. Ze schematu wynika, że raczej podjąłeś walkę z zakłóceniami impulsowymi przewodzonymi po kablach sygnałowych i zasilających. Jeżeli tak, to:

- Dławiki na liniach zasilania powinny byc specyfikowane na prądy DC conajmniej takie jak sumaryczne obciążenie. Jeżeli masz kilka serw, to z BECa będzie płynęło lekką ręką kilka A.

- Z dławikiem na masie bym uważał. Jego (nieunikniona) rezystancja DC pogorszy znacznie jakość sygnału PPM docierającego do regulatora.Jeżeli koniecznie chcesz tam coś wstawić, poszukaj elementów które specjalnie do tego zrobiono. Istnieją takie małe filtry (raczej SMD) specyfikowane na kilka A o impedancjach rzędu kilkuset omów @ 100MHz. To samo na zasilanie +5V choć tutaj tak bardzo krytycznie nie jest. Możesz użyć dławika "drucianego" choć sprawdź, gdzie ma rezonanse własne i gdzie kończy się jego "dławikowość".

- Kondensator przy zasilaniu odbiornika nie zaszkodzi, choć jestem pewien, że identyczny lub podobny jest na jego płytce zaraz na wejściu.

- Tak duży elektrolit jest niepotrzebny. Po pierwsze jest duży i ciężki, po drugie ma niepotrzebnie duże indukcyjności własne. Takie elementy są dobre do blokowania zasilania 50Hz ale przestają działać już przy kilku kHz. Silnik serwa produkuje zakłócenia w paśmie do MHz. Lepiej weź dobre 10-100uF (koniecznie low ESR) z jakiejś niezbyt starej (wysychają!) płyty głównej PC (uwaga na napięcie - sugeruję conajmniej 10V) równolegle z ceramicznym 10-100nF. Zauważ też, że kilka mF (przy każdym serwie?) daje ogromne obciążenie pojemnościowe stabilizatora BEC co spowoduje, że w pierwszej chwili po włączeniu będzie pracował na totalne zwarcie czyli: mogą nie wytrzymać ścieżki w odbiorniku a poza tym nie każdy stabilizator to lubi.

A może przy okazji napisz coś więcej o typie odbiornika i charakterze zakłóceń. Jak się objawiają , kiedy itp. Nie ma jednej metody na walkę z zakłóceniami bo instalacja w każdym modelu jest inna a tu wiele zależy choćby od prowdzenia kabli i specyfiki poszczególnych elementów. Może jest ktoś, kto używa identycznej konfiguracji jak Ty i ma już jakieś doświadczenia "w boju".

[Gites]

Dzięki Marek za tak szczegółową odpowiedź.

Główny powód rozpoczęcia walki z zakłóceniami jest przygotowywanie się do FPV. Jednak nie tylko to jest powodem. Zwyczajnie za dużo czytam postów w stylu "300m i serwa zaczynają się telepać", "jak dam silnik na max to często tracę kontrolę nad modelem", itd. Nie wspominając o wątkach dotyczących FPV, gdzie zakłócenia to już w ogóle zmora. Z tego co piszesz można łatwo wywnioskować, że używając systemu RC na 2.4GHz i podobnież łącza video na 1.2GHz, nie trzeba się przejmować zakłóceniami. A jednak ludzie mają spore problemy, np. ze śmieciami od regulatora, które objawiają się w postaci zniekształceń obrazu przekazywanego na ziemię. Powiem tak... chcę się najpierw zająć likwidacją zakłóceń w podstawowym systemie RC (wspomniane serwa, regulator, itd.) a dopiero potem przyjdzie pora na elementy FPV. Czy to co napisałem ma ręce i nogi?

[marek1707]

"Z tego co piszesz można łatwo wywnioskować, że używając systemu RC na 2.4GHz i podobnież łącza video na 1.2GHz, nie trzeba się przejmować zakłóceniami"

 

To nie tak. Napisałem tylko, że nasze typowe klocki modelarskie raczej nie generują zakłóceń w paśmie 2.4GHz. Jeśli zakłócenia jednak się pojawiają (a przecież tak jest) to oznacza, że dostają się do toru odbiorczego w inny sposób niż przez antenę. Odbiornik jest delikatnym układem wielostopniowym i nie można wykluczyć, że któryś jego element jest czuły np. na zakłócenia impulsowe (znaczy szerokopasmowe w sensie częstotliwości lub o dużych szybkościach narastania w sensie czasu) przewodzone po liniach zasilania. Bardzo dobrze, że zacząłeś z nimi walczyć bo to one właśnie są winne telepaniu serw i zakłóceniom w pracy toru nadajnika FPV. Wszystkie elementy pracujące z małymi sygnałami analogowymi powinny być szczególnie chronione a należą do nich odbiorniki, kamery i nadajniki video. Ponieważ najlepiej jest walczyć z zakłóceniami u źródeł, wszelkie silniki (szczególnie szczotkowe np. w serwach) i układy impulsowe (regulatory, niektóre BECe) powinny być wyposażone w układy tłumienia takich zakłóceń. I oczywiście są, każdy producent montuje conajmniej kondensatory bo bez nich sprzedałoby się tylko kilka pierwszych sztuk danego wyrobu. Niemniej jednak ta fabryczna ochrona czasem, w niektórych niefortunnych konfiguracjach w modelu nie wystarcza i wtedy mamy raporty o słabym zasięgu itp. Niestety ogólnie znane zasady prawidłowego (znaczy zgodnego ze sztuką) rozmieszczenia elementów toru odbiorczego są sprzeczne z wymaganiami praktycznymi a my najczęściej i tak montujemy wszystko w kadłubie "jak wygodniej". Zwykle to działa ale czasem.. nie. Na tym Forum pojawiło się kilka fajnych postów od ludzi którzy rozumieją "jak to działa" więc może warto do tego wracać i czasem tę wiedzę stosować.

Powiedz mi jeszcze w jaki sposób chcesz zweryfikować wyniki swoich prac? Czy masz system który działa źle i np. znaczna poprawa zasięgu Cię zadowoli czy użyjesz jakiegoś sprzętu pomiarowego do bezstronnej oceny ilościowej? Pomiary zakłóceń to temat na niezłą publikację naukową.

[Gites]

[...] Powiedz mi jeszcze w jaki sposób chcesz zweryfikować wyniki swoich prac? Czy masz system który działa źle i np. znaczna poprawa zasięgu Cię zadowoli czy użyjesz jakiegoś sprzętu pomiarowego do bezstronnej oceny ilościowej? Pomiary zakłóceń to temat na niezłą publikację naukową.

Plan mam taki, żeby skorzystać z analizatora widma w firmie w której pracuję. Najpierw ściągnę widmo dla konfiguracji bez elementów redukujących zakłócenia. Następnie wstawię wspomniane elementy i sprawdzę widmo jeszcze raz. Wtedy zobaczę czy moje zabiegi cokolwiek dały. Zastanawiam się do której linii mam się wpinać sondą... a może zrobić analizę widma dla wszystkich linii?

[RenoFlo]

Cześć,

Doceniam Waszą, Marku1707 i Gites, wiedzę oraz chęć minimalizowania niepożądanych zjawisk.

Niemniej, pozwolę sobie wtrącić swoje trzy grosze. Dwa razy rozbiłem model hotlinera ewidentnie z powodu zakłóceń i oba razy przy niewielkiej odległości od nadajnika. Po pierwszym wypadku na przewody serw lotek i regulatora założyłem filtry ferrytowe (toroidalne). W niedługim czasie po tym, kolejna kraksa - bardzo widowiskowa :evil: .

Komisja, w drodze eksperymentów, ustaliła, że winien jest regulator, tzn generowane przez niego zakłócenia (silnik załączany przełącznikiem trzypozycyjnym). W czasie załączania płyną takie prądy, że odbiornik musi się "zatkać" a ta chwila wystarczy.

Dla wyeliminowania zakłóceń pochodzących od regulatora jedyną, skuteczną metodą jest rezygnacja z BEC (poprzez odłączenie (wyjęcie przewodu z wtyczki) "+") i zastosowanie niezależnego zasilania 4,8 (6,0) V. To tylko kilkadziesiąt gramów a pewność ... bezcenna.