As telas de toque modernas e capacitivas, como as usadas em telefones móveis, são suscetíveis ao ruído de modo comum apresentado por fontes de alimentação externas (EPSs)
As telas de toque modernas e capacitivas, como as usadas em telefones móveis, são suscetíveis ao ruído de modo comum apresentado por fontes de alimentação externas (EPSs) As telas de toque capacitivas funcionam medindo a capacitância da ponta do dedo de uma pessoa em relação a uma referência terrestre. Se o dispositivo de toque em funcionamento estiver conectado a uma EPS, a influência de modo comum na referência terrestre poderá distorcer substancialmente a capacidade medida. Essa EPS está de fato no loop de tensão para a medição de capacitância. Medir e caracterizar a EPS de acordo com os padrões, conforme descrito, por exemplo, no Guia sobre implementação dos requisitos de EPS comum ou IEC 62684, garante a operação perfeita de dispositivos portáteis com visores de toque capacitivos.
Para a configuração de teste, a EPS está conectada à rede elétrica entre 90 V e 264 V (L). O ruído de modo comum entre a porta n e o aterramento protetor (PE) é medido (consulte a Fig. 1). O traço é contínuo para a linha de frequência, porém recortado, com uma magnitude de 200 V (Vpp). O sinal de linha domina os pulsos causados pela EPS, mas ele não prejudica a operação da tela de toque. Os problemas são causados por pulsos. O zoom (Fig. 1) da tensão medida V(n, PE) mostra o ruído de modo comum (CMN) causado pela fonte de alimentação no modo chaveado (SMPS) como uma sequência de pulsos sobreposta pelo sinal de linha. Ele também mostra um ruído significativo devido à resolução insuficiente. A magnitude relativa do pulso de SMPS é medida como a diferença entre os cursores (ΔV = –5,4 V). A tarefa é medir o sinal de pulso do pior cenário. Mas, visto que há algumas centenas de pulsos por período de linha, a janela de zoom talvez precise ser manualmente ajustada o tempo todo para medir cada pulso. As medições automatizadas não estão disponíveis para esse caso. Há dois requisitos para realizar uma medição rápida e bem-sucedida:
Fig. 2: Configuração de teste para medir o ruído de modo comum de uma EPS
Um osciloscópio R&S®RTE1000 ou R&S®RTM3000 atende a esses requisitos em combinação com um filtro passa-alto externo (fC = 1 kHz; (330 pF/1 MΩ) || (330 pF/1 MΩ [impedância de entrada do osciloscópio])) e uma carga (RL e 10 kΩ) de acordo com as condições do Guia de implementação dos requisitos de EPS comum (Fig. 2). O filtro remove o componente do sinal de linha (consulte o traço superior da Fig. 3). A resolução é aprimorada usando uma escala vertical otimizada de 1,25 V/div para exibir o sinal de CMN. O disparo de linha garante uma exibição estável do traço. Para capturar um período de linha em menos de 20 Msamples, a redução de resolução é aplicada. Isso também permite usar o modo de alta resolução (HiRes) e aprimorar ainda mais a resolução.
O recurso de pesquisa dos osciloscópios R&S®RTE1000 e R&S®RTM3000 facilita a avaliação do ruído de modo comum. Para localizar o pior cenário, a pesquisa da largura de pulso é usada com uma largura de 1,5 μs ±0,3 μs (a partir da medição do cursor na Fig. 1) e um nível de 2 V (conforme definido no Guia sobre implementação dos requisitos de EPS comum). O osciloscópio retorna todos os pulsos de SMPS que ultrapassam o nível especificado. A Fig. 3 mostra os resultados na lista de pulsos de CMN. O zoom do traço é referente ao pulso selecionado na lista. Usando a seta para cima/baixo, o usuário pode navegar por todas as violações e encontrar o pulso do pior cenário.
Os pulsos negativos e positivos da lista podem ser analisados com um cursor ou uma medição automatizada. Na Fig. 3, as medições fechadas e automatizadas analisam o pulso selecionado (baixo: –3,71 V; duração do pulso negativo: 1,66 μs) e estão de acordo com a medição do cursor. Os dois resultados de medição estão circulados em vermelho (consulte a lateral direita da Fig. 3). Observe que a medição de "baixo" na vertical apresenta a média do zumbido do pulso. O zumbido é observado no início. Mas, com durações menores do que 250 nd, ele não influencia na medição, conforme solicitado pelo Guia sobre implementação dos requisitos de EPS comum.
Os osciloscópios R&S®RTE1000 e R&S®RTM3000 fornecem as ferramentas certas para analisar rapidamente o CMN de uma EPS. Com um filtro passa-alto externo e uma carga em conformidade com o padrão, o R&S®RTE1000 e o R&S®RTM3000 podem analisar um grande conjunto de pulsos de SMPS para verificar a conformidade. Este exemplo mostra um pulso negativo. Os pulsos positivos podem ser analisados da mesma maneira.
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