Autor Tema: Caja metalica y masas  (Leído 5905 veces)

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Desconectado micro_pepe

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Caja metalica y masas
« en: 25 de Octubre de 2006, 14:51:59 »
Hola, tengo un frecuencimetro, y lo queria meter en una caja metalica, el circuito impreso tiene un plano de masa de tal manera que los tornillos de sujeccion hacen contacto con el, y por lo tanto con la caja, de manera que el conector de entrada BNC tiene conexion de masa por medio de la caja. La pregunta es si pasa algo por poner un cable apantallado del conector a la placa, con lo cual existen dos circuitos de masa.

Por otro lado el frontal de la caja tiene una pintura aislante, con lo cual entre el conector de entrada y la chapa existe una capacidad parasita haciendo de dielectrico la pintura, y aunque esta capacidad queda en cortocircuito por medio de los tornillos del BNC entre la masa del conector y el panel por dentro que no tiene pintura, me pregunto si pasaria algo.

El frecuencimetro puede manejar frecuencias de hasta 1500MHz por medio de un preescaler.

Saludos y gracias.
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Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #1 en: 25 de Octubre de 2006, 15:31:23 »
Hola micro_pepe, aunque no estaría del todo mal, tendrías que tomar unos recaudos:

Hola, tengo un frecuencimetro, y lo queria meter en una caja metalica, el circuito impreso tiene un plano de masa de tal manera que los tornillos de sujeccion hacen contacto con el, y por lo tanto con la caja, de manera que el conector de entrada BNC tiene conexion de masa por medio de la caja.

Esta bien que la PCB tenga contacto por medio del plano de masa con la caja, pero la ficha BNC la deberás aislar de la caja, para que la masa de esta ficha solo haga contacto por la malla del cable que uses para conectar esta a la PCB.

La pregunta es si pasa algo por poner un cable apantallado del conector a la placa, con lo cual existen dos circuitos de masa.

Lo que pasa al tener 2 masas posibles en el conector BNC es que la malla del cable no cumpla adecuadamente con su funcion, por lo tanto de aquí se deriva el comentario anterior que realice, la caja hace contacto con la PCB por medio de los tornillos, y el BNC debe estar convenientemente aislado de la caja para luego hacer contacto con la masa por medio de la malla del cable, o sea que la malla del cable se conecta a la masa del BCN aislado por una de sus puntas y por la otra al plano de masa de la PCB.

Por otro lado el frontal de la caja tiene una pintura aislante, con lo cual entre el conector de entrada y la chapa existe una capacidad parasita haciendo de dielectrico la pintura, y aunque esta capacidad queda en cortocircuito por medio de los tornillos del BNC entre la masa del conector y el panel por dentro que no tiene pintura, me pregunto si pasaria algo.

Para aislar el BNC te recomendaría que realices una perforación un poco mas grande que el propio BNC sobre el frente de la caja, luego con una pieza plastica a manera de tapa cubres esa perforación, entonces para terminar montas sobre la pieza plastica el conector BNC, de esta manera quedará muy bien aislado y las capacitancias se verán muy redicidas al estar la masa del BNC y la caja bastantes alejados unos de otro.

El frecuencimetro puede manejar frecuencias de hasta 1500MHz por medio de un preescaler.

Es una frecuencia muy alta, por lo tanto debes prestar mucha atención a lo que haces porque si no las prestaciones de tu frecuencímetro se verán muy reducidas a medida que la frecuencia a medir aumente.

Aparte de lo ya mencionado, el circuito del prescaler debería tener su propio blindaje, con su propio plano de tierra y su masa exclusiva asta la fuente de alimentación, colocando dentro del mismo todos los componentes periféricos del IC prescaler, tales como resistencias, condensadores y diodos para la adaptación de la señal y el filtrado de la alimentación, de esta manera evitarás en gran medida la fuga de altas frecuencia o el ingreso de interferencias.

Si tomas los recaudos que menciono no deberías tener problemas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Marioguillote

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #2 en: 25 de Octubre de 2006, 15:59:50 »
Hola amigo.

Yo tengo otra teoría diametralmente opuesta a la expuesta por vós, Carlos.

Para mí el BNC que esté en la caja metálica debe estar perfectamente unido en forma eléctrica a la caja y no aislado de la misma.
Charlemos sobre mi teoría a ver que les parece.

Cualquier fuente de ruido externa a la caja, estará presente en la malla del cable que trae la señal a medir con el frecuencímetro, e ingresará dentro de la caja irradiándose como si la malla del cable, fuese una antena, en el caso de que el BNC esté aislado de GND o masa.
Al estar el conector, eléctricamente unido a la caja, ninguna señal o ruido exterior ingresará a la caja. La caja hará la función de jaula de Faraday.

Lo mismo a la inversa.

Ningún ruido generado por mi frecuencímetro, saldrá al exterior y el mismo quedará "preso" dentro de la caja, no afectándome a nada en el exterior de ésta.
Si no conectara el BNC a GND correctamente, la malla que sale desde el PCB y atraviesa la caja, hace de antena receptora, para que a la salida de ésta (la caja), la malla haga de antena transmisora, irradiando el ruido que había dentro de la caja que contiene el PCB.

Se entiende ?

En otras palabras, si no voy a colocar el conector y la malla del cable a GND, el ruido interno de la caja va a salir de la misma, y esto es lo mismo que colocar dos cables comunes retorcidos entre sí, que ingresen hasta la PCB, uno con la señal y otro a GND.

Esa es mi teoría, el BNC debe ir a GND.
Si no está muy clara mi explicación puedo agregar algún dibujo explicativo.

Saludos
Mario

Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #3 en: 25 de Octubre de 2006, 16:56:30 »
Hola Marioguillote, perfectamente entendida tú teoría, y por otro lado verdadera, pero se te a escapado un detalle, para que el BNC tenga contacto directo con la caja, el plano de masa de la PCB no debe tener contacto con la caja, por lo tanto el plano de masa solo debe estar conectado a la caja por medio de la malla caso contrario la malla no cumpliría ninguna función.

Trataré de explicarte el porque de mi consejo:

Si la interferencia entra por el cable de medición que oficia de antena, esta interferencia entra a la caja en forma de pico de tensión, que al llegar a la masa y muy próximo al IC produce el efecto de contrarrestar el mismo pico que también esta entrando por el cable central que posee el mallado de entrada.

Ahora si tenemos el BNC conectado a la caja, la malla del cable que se extiende desde el conector a la PCB no cumplirá toda su funcion ya que la gran mayoria de la interferencia se descargara a la caja, al mismo tiempo ese pico de tensión recorrerá todo el plano de masa de la PCB asta que ambos picos (el del cable central y el de la malla) logren contrarrestarce, por supuesto a su paso afectara todo circuito que se le cruce y este el el problema que tanto nos hace sufrir.

Por lo tanto, si tenemos el plano de tierra de la PCB conectado a la caja, la masa del BNC debe estar flotante, pero si el plano de tierra de la PCB se conecta a la caja por la propia malla del cable de entrada eel BNC debe estar conectado directamente a la caja.

Marioguillote para que corrobores lo que comento te propongo que mires alguna buena potencia de audio que tengas a mano y que posea caja metálica, en el mismo podras ver que la masa de la etapa diferencial de entrada del amplificador no esta conectada a masa con el resto de las etapas, si nó que lo hace por medio de la malla del cable que trae el audio desde el conector de entrada pasando por el pote, y en el conector es donde se une a la caja metálica.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado RedPic

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #4 en: 25 de Octubre de 2006, 17:17:48 »
Genial, Chaly, genial.  :-/  :-/  :-/
Contra la estupidez los propios dioses luchan en vano. Schiller
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Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #5 en: 25 de Octubre de 2006, 17:44:19 »
Hola RedPic, se hace lo que se puede :mrgreen:, de todas maneras quiero aclarar que Marioguillote no esta equivocado, si no que son dos posibles maneras de hacer una misma conexión. La diferencia radica en que para el circuito propuesto por micro_pepe lo recomendado por Marioguillote no es la mejor opción, pero tampoco significa que no a de funcionar.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Marioguillote

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #6 en: 25 de Octubre de 2006, 19:10:11 »
 :mrgreen:

Esta noche vengo y charlamos de EMI, de Entradas Diferenciales y Entradas en Modo Común.

Carlos tenés razón respecto a las potencias de audio. Frecuencias menores a 1 Mhz.
Fijate como es cualquier Handy, cualquier HF .... cualquier frecuencímetro. Frecuencias mayores a 1 Mhz. traen el BNC de entrada a GND

Esta noche charlamos.
Un abrazo.
Mario

PD: Ya tenés parte de la hinchada en el bolsillo ....  :D  Saludos Diego!

Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #7 en: 26 de Octubre de 2006, 01:05:13 »
Hola Marioguillote, te entiendo, pero te hago una pregunta, si para las frecuencias menores a 1MHz funciona bien y asta mejor que la conexión que comentas ya que pequeñas interferencias son muy notorias ¿por que no lo haría para las mayores?

Llendo al tema de las EMI's podrás encontrar celulares (los más viejitos) que poseen el transmisor/receptor lejos de la antena, por lo tanto dentro del propio celular se encuentra un cable mallado (parece mas un cañito) que se encarga de conducir la señal hacia la antena, bueno en estos celulares podrás ver que la masa de la antena se conecta al circuito por medio de dicho cable y no directamente al plano de masa más cercano y aca estoy hablando de frecuencias de 900 MHz :mrgreen:

Por otro lado, la gran mayoría de handy's, frecuencímentros, HF e incluso osciloscopios actuales son de caja plástica o por lo menos frente plástico, por lo tanto esta no posee conductividad eléctrica o sea que no hay manera de aplicar lo que comentas (BNC a masa), mas halla de esto si son completamente metálicos ya tienen en cuenta este problema y el circuito de entrada/salida se encuentra a escasos centímetros (cuando no son milímetros) del BNC, presta atención a cualquiera de los equipos que mencionas :).

De todas maneras creo que no es un tema para prolongarlo más tiempo de manera innecesaria, ya que siendo realistas y más halla de que un sistema funcione mejor que otro o no, cualquiera de los dos que desee usar funcionará muy bien.

No se si estoy completamente en lo cierto (puede que me equivoque) pero de la manera que escribo (o los versos que hago) creo que ante un jurado forista estas perdido en la disputa :D :D :D.

Diego, realmente espero que esto solo sea un intercambio de ideas (es lo que pienso) y no pase a más de eso por ninguna de las parte ya que no me gustaría perder la buena amistad que tenemos.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Marioguillote

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #8 en: 26 de Octubre de 2006, 01:40:34 »
Hola a todos !

Cuando estudié hace tiempo acerca de los fundamentos de la radio, aprendí que se le llamaba EMI, a las famosas Interferencias Electromagnéticas que tanto afectaban (entre otras interferencias) a los receptores de radio y televisión.

Según cómo se construyese la entrada al primer amplificador del receptor, daba como resultado el tipo de cable que se iba a usar para conectar la antena.
Las entradas de antena requerían líneas balanceadas o desbalanceadas, para adaptar correctamente las impedancias intervinientes y lograr un efectivo acoplamiento entre la antena y el primer amplificador del receptor.
Las líneas balanceadas, simétricas o llamadas también "Modo Diferencial", eran las que se conocían como cintas o cables planos de dos conductores separados entre sí, que se bajaban desde la antena en forma retorcida o de tirabuzón.
Las líneas desbalanceadas , asimétricas , o "Modo Común" son los cables coaxiles.

Ambas debían corresponderse con el tipo de entrada que poseía el receptor.
Los receptores traían una entrada para líneas balanceadas ya que eran más sencillas de construir y presentaban muchas menos pérdidas de señal que los coaxiles.
Pero los receptores, internamente se fabricaban para líneas desbalanceadas.
Entonces se adaptaba de las líneas BALanceadas a las desbalanceadas o UNbalanced, mediante un transformador o adaptador de impedancias conocido como BALUN.
Luego la tecnología de fabricación de los coaxiles fué increscendo hasta lograr cables de rendimiento muy satisfactorio.
Esto es a tal punto, que en la actualidad, todo se fabrica para cable coaxil.

Hoy, toda aquella aplicación que tome señal más arriba de 1Mhz. utiliza en su entrada un conector coaxial de 75 o de 50 omhs de impedancia (según la aplicación), el cual viene enteramente soldado al mismo chasis, caja o gabinete que lleva dentro los circuitos de Amplificador de RF, Mezclador, Prescaler, y Salida de FI (Frecuencia Intermedia).
Este conector puede ser F, UHF, o BNC.

Toda la placa que compone esta primera etapa del receptor, viene soldada a la caja contenedora, en la mayor cantidad de partes posibles.

A partir del pin de entrada del conector (sea cual fuere), "no sale un cable coaxil", sino existe un conductor lo más corto posible a la entrada de los circuitos del receptor.

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Entonces pregunta micro_pepe:

La pregunta es si pasa algo por poner un cable apantallado del conector a la placa, con lo cual existen dos circuitos de masa.

La respuesta debiera haber sido :

Lo mejor sería micro_pepe, es que no coloques un coaxil como enlace entre el BNC y el pin de entrada del frecuencímetro.
Lo mejor sería que coloques la placa tan cerca como puedas del conector y sueldes directamente el pin del conector BNC en tu caso, al pin de entrada de la placa del frecuencímetro.

Porqué ?
- Porque vas a atenuar en gran parte la radiación de la señal fundamental que estés tratando de leer, dentro del gabinete.
- Porque vas a atenuar en gran parte la radiación de los armónicos derivados de la frecuencia fundamental que estás intentando leer.
- Porque así se conectan todas las entradas que cubren las bandas de HF-VHF y UHF , sean Receptores de Radio, Scanners, Selectores de TV y también Frecuencímetros.
- Porque para colocar un coaxil, deberás usar el RG-174U o en su defecto la versión Foam de dicho cable y éste te traerá  mucha atenuación en las altas frecuencias (>300Mhz).

Todos aquellos ruidos que puedan llegar a existir en el recorrido del cable que utilices como línea de transmisión; desde el circuito bajo prueba, hasta tu gabinete, lamento decirte que no podrás hacer nada contra ellos, ya que los mismos, no son formas de onda definidas y puras como una onda cuadrada o senoidal.
Son formas de onda muy complejas, de muy variada amplitud y frecuencia y que no se inducen en todos los materiales por igual, ya que el cable de captación de tu frecuencímetro, posee una determinada longitud de onda (resonancia), que es distinta a la del gabinete, que es distinta  a la del plano de masa del PCB del frecuencímetro, que es distinta a la del coaxil que le pondrás de enlace entre el BNC y el PCB, etc., etc., etc.

Entonces micro_pepe, resumamos todo lo expuesto, en lo que dice el último post de Carlos.
Haz las pruebas y verás que ...... salvo que trates de ver en qué frecuencia transmite tu teléfono celular, mientras estás debajo de un tendido de líneas de alta tensión y tu vecino está experimentando con la lima de Charly, ambas opciones te van a funcionar.

En buena ley y como caballeros que somos, de la misma forma que Carlos expresa que no estoy equivocado, yo también digo lo mismo. La opción de Carlos te va a funcionar, pero también opino que su solución, no es tu mejor opción, ya que aislar el BNC significará entrar dentro del gabinete con residuos de ruido electromagnético (EMI) , (a traves de la malla del coaxil que uses) que por modo diferencial no se puedan atenuar o eliminar.

Ningún método es perfecto, yo trato de explicarte que es lo que veo y uso a diario.
Sólo espero que a vós micro_pepe, te sirva de ayuda.

Para todos aquellos que les pueda interesar el tema, esto se encuentra muy bien explicado en THE AMATEUR RADIO HANDBOOK, que publica anualmente la AMERICAN RADIO RELAY LEAGUE (ARRL).

Un abrazo a todos.
Saludos
Mario

PD: posteaste antes que yo ... me quedo con esa frase de que estoy perdido ante el jurado !!!! OOOHHH MAI GOD !!!! Tú estás perdido villano !!!  :D  :D  :D
Y esto es algo que ya lo tenemos más que entendido entre nosotros. Intercambiar ideas >>> SIEMPRE .
Otro abrazo
Mario

Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #9 en: 26 de Octubre de 2006, 03:43:49 »
Hola Marioguillote, finalizado el intercambios de ideas (si no corremos el riesgo de saturar el foro :D), creo que micro_pepe ya puede tener una buena idea de los pasos que desea experimentar o seguir.

Realmente de esta manera me gusta poder discutir los puntos de vista que cada uno posée, y Mario como siempre es un gusto poder tratar con vos de esta manera.

Espero que pronto podamos conocernos personalmente (por este medio no nos podemos agarrar a trompadas :D :D :D), fuera de joda será un gustazo poder conocerte.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. veo que la busqueda de tu respuesta hacia mi persona no a sido sencilla, te a llevado 35 minutos :mrgreen:
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Desconectado micro_pepe

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #10 en: 26 de Octubre de 2006, 09:20:24 »
Muchas gracias a los dos por las respuestas.

Marioguillote, de tu propuesta deduzco que la conexión a masa de la caja debe ser buena, pues no existe un cable de masa, sino que es la chapa de la caja. Y por otro lado, la alimentacion de masa del circuito del preescaler (me refiero al voltaje de alimentación entre Vcc y GND. Es una plaquita a parte) tiene que venir tambien de la caja.

Y ¿cuanto se considera "cerca"? para el caso del preescaler lo puedo poner a unos milimetros, pero para la entrada normal hasta 50MHz, la distancia seria de unos 5cm. Si esto es mucho seria mejor tener en cuenta la propuesta de Charly.

Saludos.
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Desconectado Chaly29

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #11 en: 26 de Octubre de 2006, 11:07:27 »
Hola micro_pepe, bueno, para el prescaler a unos pocos milimetros estaría bien, ahora para la frecuencia de asta 50MHz si tiene un BNC distinto al de prescaler los 5 centimetros no serán problemas, por lo tanto si se cumple esto:

BNC 1 ----> alta frecuencia ----> prescaler ----> poca distancia
BNC 2 ----> baja frecuencia ---> sin presca ---> 5 centimetros

Si cumples con estos items anteriores no creo que se presenten problemas, eso sí para los 5 cm de recorrido trata de usar un pedacito de cable mallado.

Ahora si es un mismo BNC para ambas frecuencias si que tendras problemas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Marioguillote

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #12 en: 26 de Octubre de 2006, 12:56:16 »
Hola amigos !

Acá estoy de vuelta con unos minutos libres antes de almorzar.
Interpreto cómo está planteada la situación constructiva, según lo que vós escribís micro_pepe y lo que escribe Carlos.
En el dibujito que adjunto, creo que es como se está hablando.
De acuerdo con poner el prescaler a mínima distancia, casi directo al BNC.
Con los 5 centímetros no vas a tener problemas, no es una distancia muy larga, fijáte de poner el cable acorde a la impedancia característica de entrada del frecuencímetro.
Como te pongo en el dibujo, hasta 50Mhz, no vas a tener problemas con un pedacito de RG59U (el común de televisión) o de RG58U (también común, pero de 50 Ohm).

Lo que no me queda claro es cómo vas a resolver el nodo que te marco con una letra "A".
Si ahí vas a poner una llave selectora, qué es lo que vas a hacer con esa conexión, eso me gustaría que nos aclares.

Ahora, tal como te dice Carlos; si vas a usar el mismo BNC de entrada para ambas frecuencias, estás en un problema, por desadaptación de impedancias en la entrada del frecuencímetro.
Pero no nos apuremos a eso.
Contános, como resolverás el nodo "A", si vas a adoptar esa configuración, y en función de eso seguimos el hilo.

Al prescaler deberás meterlo en la misma caja del frecuencímetro y fabricarle "paredes", como si le hicieras una "habitación propia", de material metálico para aislarlo en irradiación hacia la placa del frecuencímetro.
Sería lo aconsejable.

Y para vós Carlos ..... Cómo no voy a demorar en responder ....  :D  :D  :D  Te olvidaste que mi test de IC dió menos de Normal ???  :D  :D  :D

Un abrazo a ambos.
Mario


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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #13 en: 26 de Octubre de 2006, 13:31:43 »
Hola Marioguillote, yo tenía la esperanza de que la demora era porque te lo había puesto bien dificil, pero si tu dices que es por el IQ se me van las iluciones :D :D :D :D

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado micro_pepe

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Re: Caja metalica y masas
« Respuesta #14 en: 26 de Octubre de 2006, 16:02:14 »
Hola, el nodo A es un multiplexor del tipo 74HC.

Por otro lado el trozo de cable de la entrada de 50MHz entiendo que no le tengo que conectar la malla, al menos de un lado, o me equivoco. Lo mismo ocurre con el trozo del preescaler a la placa (o nodo A) este tiene una frecuencia maxima de uonos 20MHz.

Saludos y gracias.
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