Практически каждый из нас видел на компьютерных кабелях – как интерфейсных, так и питания - небольшие литые пластмассовые бочонки. Это так называемые ферритовые фильтры. Для чего они нужны? Попробуем разобраться в этом вопросе.
Проблема помех
Любое электронное оборудование создает вокруг себя электромагнитное поле, которое может помещать работе другим устройствам, наводя на его чувствительные элементы сигнал помехи. Для подавления этого поля устройство помещают в экранированный корпус. Но излучают не только сами устройства, но и кабели, подключенные к нему. Причем излучение помех кабелями много выше, чем самим прибором, поскольку провода представляют собой настоящие антенны.
А теперь обратная проблема. У нас есть то или иное оборудование, состоящее из нескольких блоков, соединенных между собой сигнальными проводами. Это тоже миниатюрные антенны, но работающие уже на прием. Они улавливают постороннее электромагнитное излучение, и очень часто наведенная в проводах помеха имеет больший уровень, чем полезный сигнал. Результат – нестабильная передача данных и постоянные сбои вплоть до полного отказа линии передачи. Для борьбы с этой проблемой используют ферритовые фильтры, представляющие собой кольцо или цилиндр из феррита, надеваемые на кабели.
Ферритовый фильтр в форме цилиндра
В зависимости от поставленных задач применяют фильтры двух типов, которые сами по себе внешне могут ничем не отличаться:
- заградительные;
- синфазные.
Заградительные
Этот тип фильтров применяют в основном в цепях питания, располагая их на одном питающем проводе кабеля. Заградительные фильтры в зависимости от марки феррита и частотного диапазона бывают трех типов:
- Индуктивный. Сигнал помехи отражается обратно в кабель и не проходит дальше.
- Поглощающий. Энергия помехи тратится на намагничивание феррита и рассеивается в виде магнитного поля вокруг него.
- Смешанного типа. Фильтр работает и как индуктивность, и как поглотитель.
Синфазный
Синфазные фильтры, в отличие от заградительных, устанавливаются на всю группу проводов кабеля. Такие устройства представляют собой синфазные трансформаторы. Они пропускают противофазные сигналы, но подавляют синфазные. Если это данные или напряжение питания, то сигнал на одном проводе всегда в противофазе с сигналом на другом. Фильтр их не трогает. Помеха же наводится на всех проводах одновременно, и сигнал будет синфазным на одном проводе относительно другого. Поэтому помеха гасится фильтром и дальше не проходит.
Этот тип фильтров используется для подавления как наведенных, так и излучаемых помех. В качестве примера подавителя излучаемых помех можно взять блок питания ноутбука.
Фильтры для подавления наведенных помех устанавливаются, как правило, на кабели передачи данных. Вы наверняка видели синфазные фильтры на интерфейсных кабелях ПК.
Для увеличения эффективности фильтра провод или кабель продевается сквозь кольцо или цилиндр не один, а несколько раз, образуя многовитковую тороидальную катушку индуктивности.
Многовитковый фильтр имеет большую индуктивность, а значит, и эффективность
Полезно! Далеко не все производители устанавливают на свои изделия ферритовые фильтры, но при необходимости такой фильтр можно купить и установить самостоятельно. Место установки – в 3 см от разъема.
Вот мы и разобрались, что за бочонки висят на кабелях нашего ПК, а заодно и выяснили, что такое ферритовый фильтр и для чего он предназначен.
