Как бороться с помехами от Wi-Fi?

[aloika]

Хочу поднять вечную тему - что делать с помехами от Wi-Fi?

Сейчас у меня на некотором подобии макетки собрано следующее - контроллер attiny441 и RTL00. Контроллер оцифровывает аналоговый сигнал низкой частоты (1-3 Гц) и передает данные по UART модулю. На модуле работает модифицированная веб-свалка от pvvx, которая выводит данные с UART на веб страничку.

И что мы там видим? А там - помеха от Wi-Fi. Она периодически проявляется, как "иголочка" в ровном сигнале. Это еще включено в МК усреднение, а если усреднение выключить - то помеха будет гораздо сильнее видна. На рисунках - помеха без сигнала и сигнал с помехой.

Чем плохо усреднение - оно снижает скорость анализа аналогового сигнала микроконтроллером. Хотелось бы как-то убрать (уменьшить) помеху, чтобы не задействовать усреднение (или задействовать не такое сильное). Сейчас входная схема такая, как на рисунке.

Обнадеживает то, что если замкнуть этот дифференциальный вход МК, то помеха пропдает полностью. Сигнал, правда, тоже

Вопрос - какие можно ещё придумать способы борьбы с этой помехой?

 

[A_D]

Предполагаю, что с землей может быть проблема.. + стоит повесить по питанию attiny ферритовую бусину + керамику 100пф+10нф (LC фильтр).
Ну а так, как доп инфа - может быть фото хотя бы будет, как собрано ?

 

[aloika]

Собрано так:

Сейчас по питанию у attiny стоит 4,7 мкФ, и у модуля стоит 100 мкФ тантал и 0,1 мкФ керамика.

А что такое "ферритовая бусина"? У меня есть 4,7 мкГн в 1202 корпусе... подойдёт?

 

[A_D]

Судя по разводке с общим таки проблемы есть (на такой достаточно обьемной плате лучше делать заливки общим где можно или хотя бы толстыми дорожками вести общий и питание), насколько я понимаю он идет такой же толщины дорожкой, как и остальные + плата односторонняя. Вот тут пометил красным, попробуйте соеденить проводом достаточно толстым (1-1,5мм2) коротким путём основные потребители:

Должно разительно повлиять, если есть проблемы.
Еще вариант, что провода от программатора\uart работают как антенна... попробуйте максимально все отключить (ну кроме uart) + запитать от аккумулятора - какой эффект?

Сейчас по питанию у attiny стоит 4,7 мкФ, и у модуля стоит 100 мкФ тантал и 0,1 мкФ керамика.

А что такое "ферритовая бусина"? У меня есть 4,7 мкГн в 1202 корпусе... подойдёт?

Это по виду как конденсатор, только темно-серого цвета. Стоит в избытке на материнках или другой цифровой технике.
BLM21PG121SN1D, Ферритовое кольцо, 0805 [2012 Метрический], 120 Ом, 3 А, Серия EMIFIL BLM21P, 0.03 Ом, ± 25% | купить в розницу и оптом
Вот пример, такая бусина похожа на индуктивность, но работает немного иначе, на низких частотах она практически не влияет и имеет низкое сопротивление, зато для пичков\помех высокочастотных её сопротивление увеличивается в десятки\сотни раз и тем самым помехи гасятся вкупе с емкостями после бусины, вам вполне хватит 120-470 Ом бусины 0805\0603 размера + 100пф + 10нф дополнительно к тому, что есть уже около МК, но можно попробовать и обычную индуктивность небольшую с теми же емкостями.
Отметил синим на фото, где разрезать дорожку и припаять бусину.

 

[aloika]

Должно разительно повлиять, если есть проблемы.

Спасибо за советы.
Вроде бы как победил проблему. Включил параллельно датчику (а это по сути катушка) 1 нФ. Помеха ушла. Я рад

До этого землю прокидывал, как вы нарисовали, а бусин у меня нет (надо обзавестись, почитал - полезная в хозяйстве вещь). Вот здесь даже написано, какую взять, чтобы 2,4 ГГц фильтровать.

 

[pvvx]

A_D - бусинки не влияют. На них вы получаете как раз приемный контур.
Основы помехи от WiFi две - ЭМИ и броски тока по питанию модуля.
Импульсы питания лечатся правильной разводкой цепей питания и схемой стабилизатора (распределения фильтрующих емкостей).
ЭМИ же наводится на проводки. И если там индуктивность - бусинка, то размах помехи увеличивается.
Вторая часть от ЭМИ - детектирование непосредственно кристаллом, уже в корпусе микросхемы. Это лечит только экран.
Так-же необходимо гасить все входящие высокочастотные сигналы со всех проводников подходящих к микросхеме ADC...

А это просто в метре от AP роутера, на ту-же петлю из щупа и тот-же неубиваемый СВЧ диод Д405Б :

И такая ситуация рядом с роутером:


"Бусинка" никак не спасает от помех типа ESD и НИП. Она только ограничивает импульс как делитель на последующих элементах, за счет габаритной емкости. Простой последовательный резистор SMD может сыграть ту-же роль, если далее стоит SMD конденсатор на GND. "Бусинка" только переведет (размажет) импульс из нс в миллисекундные затухания и может увеличить размах помехи на резонансе... А резонанс давят уменьшением добротности контура "Бусинка"/провод - резистором. Выходит лишняя паразитная деталь - "Бусинка".

 

[A_D]

@pvvx, почему не влияют ? они как раз хорошо чистят питание от импульсных помех от самого модуля wifi для питания аттини, если ставить их и на питание модуля - то питание в некотором роде можно сказать разделено будет на участки по вч и бусины будут выполнять роль стены между этими участками. От эми помех конечно не спасут, в этом случае надо править разводку платы.

 

[pvvx]

@pvvx, почему не влияют ? они как раз хорошо чистят питание от импульсных помех от самого модуля wifi для питания аттини, если ставить их и на питание модуля - то питание в некотором роде можно сказать разделено будет на участки по вч и бусины будут выполнять роль стены между этими участками. От эми помех конечно не спасут, в этом случае надо править разводку платы.

На питании импульсы низкочастотные для малых SMD "бусин". Там, с учетом емкостей на сотни мкФ надо мого Генри и много феррита, который не теряет проницаемость от постоянного поля... Т.е. это уже специальные дроссели, а не фильтры из "бусин".
Дросселя ставят на внешние входы, а не делают сетку резонаторов на плате из антенн в виде проводников и "бусин".
Вы хотите построить на плате “Объемный резонатор” или имитировать вещество с отрицательным преломлением (левое или мета-материал)?