home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Software Vault: The Gold Collection / Software Vault - The Gold Collection (American Databankers) (1993).ISO / cdr37 / bocahlp.zip / BOCA14FM.ZIP / FILTER.ASC < prev    next >
Text File  |  1992-02-23  |  11KB  |  253 lines
  1. ******************************************************************************
  2. Reproduced with permission of Falsoft, Inc. -- PCM Magazine (Oct 91)
  3. "exclusively" for the Delphi Tandy/PC-Compatibles SIG. You MAY NOT DISTRIBUTE
  4. this file elsewhere without permission. All rights reserved by Mike Salisbury
  5. and Falsoft, Inc.
  6. ******************************************************************************
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.                             MODEM/FAX NOISE MUFFLER
  13.  
  14.  
  15. Unless you have been fortunate, there have been times during telecommunications
  16. sessions when Radio Frequency Interference (RFI) has disrupted transmissions.  
  17. This manifests itself in strange characters on your terminal screen or CRC
  18. transmission errors (re-sends). Both are less than productive -- especially an
  19. upload/download/fax transmission where you might experience 100 or more block
  20. errors. A file download of 400 Xmodem blocks (51,200 bytes) normally takes
  21. around 9 minutes, at 2400 bps. But, with 100 CRC errors, turns into 11 1/2
  22. minutes.
  23.  
  24. Commercial communications services, such as Delphi, Genie and CompuServe charge
  25. by the hour. Your monthly bill may be substantially increased when RFI induced
  26. error cause data blocks to be re-sent. This is true of modems and fax machines,
  27. whether the transmission cost concerns your long distance phone bill or Delphi
  28. monthly charges.
  29.  
  30. The cause and effect of RFI is known -- but, the remedy seems to be a secret.  
  31. At best, one searching for a solution has precious few information resources to
  32. guide them.
  33.  
  34. The scope of this article is intended to present cause, effect and solution to
  35. RF interference. An RFI problem may be caused by something as elementary as a
  36. loose connection or as complicated as an impossible to find noise source
  37. (example: refrigerator, electric light ballast, an air conditioner).
  38. Information presented here will enable you to block 90% of all spurious signals
  39. to modems, facsimile machines and telephones (including cordless).
  40.  
  41. Causes of RFI
  42. -------------
  43.  
  44. In this age of convenience, we take for granted the many electronic servants
  45. that populate our surroundings. Take for example, your water and environment
  46. heating systems. An electric hot water heater or furnace contain heating coils
  47. controlled by thermostats. The coil is subjected to large amounts of electric
  48. current, to produce heat. As the current passes through the coil, a magnetic
  49. field is created. From this field are emitted various frequencies -- radio
  50. frequencies.
  51.  
  52. After a time, the thermostats controlling the temperature (or current passing
  53. through the coils) will pit. This causes the contacts to arc (or spark). Did
  54. you know that the very first Morse Code transmissions used sparking coils to
  55. transmit signals?
  56.  
  57. You don't have an electric hot water heater or furnace -- you have gas (or
  58. oil). Much more economical. Agreed, both of mine use natural gas. They do have
  59. pump and blower motors, though. That means brushes in the motors and some type
  60. of ignition device -- both create sparks -- both have thermostats.
  61.  
  62. We are constantly surrounded by magnetic fields -- it is a necessary evil in an
  63. electric/electronic society. Here is a brief list of common RFI generators:
  64.  
  65. TV sets
  66. Stereo systems
  67. Video cassette recorders
  68. Computers (and peripherals)
  69. Fire, Police, Military, Aircraft, Amateur Radio broadcasts
  70. Power transformers
  71. Appliances
  72. Fluorescent (or neon) lights
  73. Garage door openers
  74. Microwaves ovens
  75. Induction heating systems (furnace & hot water heaters)
  76. Intercoms (including wireless)
  77. Automobile cruise controls and anti-skidding devices
  78. Smoke detectors
  79. Touch-control lamps
  80.  
  81. It is a good bet that some of the items on the above list have surprised you.  
  82. Actually, the listed items barely scratch the surface -- so, you begin to see
  83. the vast number of sources or combination of sources that can produce RFI. If
  84. you ever hear a story about people who receive radio transmissions via their
  85. dental work, don't doubt it for a minute. It is fact, we are surrounded by all
  86. manner of frequencies that can affect us in strange ways.
  87.  
  88.  
  89. Modems and Fax Machines
  90. -----------------------
  91.  
  92. Computer communications peripherals such as modems and facsimile machines use
  93. solid state electronic components. These components are chosen because they are
  94. inexpensive, run cooler, have a lengthily working life and are easy to service.  
  95. At the same time, they are very susceptible to stray RFI. Too often, components
  96. that act as protective filter circuitry have been omitted to reduce
  97. manufacturing cost. When the protective circuitry is present, it is often
  98. ineffective, due to poor quality or design. As a general rule, the higher the
  99. transmission speed (baud rate) of the device, the better the filtering. A 9600
  100. baud device should not need external RFI filtering. But, the ever-present
  101. business formula: "cost effective manufacturing = lower consumer prices =
  102. greater sales" often degrades quality.
  103.  
  104. The transmission carrier for modem and fax machine signals is, of course, the
  105. telephone line. The telephone line bandwidth of 300 to 3000 Hertz was designed
  106. for voice transmission -- not modem/fax carrier frequency and phase
  107. modulation. In truth, the telephone line of today is a poor signal path for
  108. any telecommunication activity; thus, the associated problems.
  109.  
  110.  
  111. The Low Pass Filter
  112. -------------------
  113.  
  114. Understanding the deficiencies of communications devices, how RFI affects these
  115. and the properties of transmission media, an RFI low pass filter can be
  116. designed (Figure #1).
  117.  
  118. The purpose of a low pass filter is to attenuate frequencies above a designated
  119. range. Most carrier frequencies used by modem and fax are in the middle of the
  120. telephone line bandwidth -- 1650 Hz. This carrier is modulated above and below
  121. the 1650 Hz mid-range frequency to produce the signal information. The highest
  122. useful frequency level for modem/fax transmission is around 2700 Hz. Allowing
  123. for any signal inconsistency that might deviate to a higher range, 3000 Hz is
  124. chosen for the cut-off. No frequency above 3000 Hz should be allowed to pass
  125. through the filter. The frequencies above this range, for modem/fax signal
  126. information purposes, constitute RFI.
  127.  
  128.  
  129. Constructing the Muffler
  130. ------------------------
  131.  
  132. The construction of this filter is extremely easy. However, you will need to
  133. solder a few connections. Using a soldering iron is not an art form. The solder
  134. joints need not be perfect. The only restriction to these joints is that you
  135. must not leave sharp points and that the solder joints make good contact with
  136. the leads/wires. If your solder joints are pointed they may act as antennas
  137. that can actually pick up the very signals the filter is intended to reject.
  138.  
  139. A pencil type soldering iron of any wattage may be used. Do not use a high
  140. wattage soldering "gun." This will get too hot and may cause melting of the
  141. wire insulation or damage to the components.
  142.  
  143. If you feel that cannot solder, it is possible to "crimp" the connections
  144. together. This is a much less desirable method as the connections may not make
  145. good contact and are susceptible to oxidation.
  146.  
  147.  
  148. The following items are needed to build the Muffler:
  149.  
  150. 1> Pencil type soldering iron
  151. 2> Wire stripper (a knife will do)
  152. 3> Wire cutters
  153. 4> Rosin core solder (not acid core)
  154. 5> A 100 uH (2 amp) RF choke (Radio Shack # 273-102 - $0.99)
  155. 6> A .001 uF (500 volt) capacitor (Radio Shack # 272-126 - $0.49)
  156. 7> A 12 inch modular to spade lug line cord (Radio Shack # 273-391 - $1.99)
  157. 8> A 42A modular wall jack (Radio Shack # 279-386 - $2.19)
  158.  
  159. The choke and capacitor listed may be obtained from any source as long as the
  160. values are correct (the ring signal to a telephone is around 92 volts).
  161.  
  162. Using Figure #2 as a guide perform the following assembly steps:
  163.  
  164. 1> Take the modular wall jack and remove the connector block from within it
  165. (leaving only the 4 spade lug wires, RED-GREEN-BLACK-YELLOW).
  166.  
  167. 2> Cut the BLACK and YELLOW wires close to the rear of the female modular
  168. connector of the block connector (these two wires are not needed). Cut the
  169. spade lugs from the RED and GREEN wires, leaving the entire length of these two
  170. wires minus the spade lugs.
  171.  
  172. 3> Take the modular line cord and cut the BLACK and YELLOW wires close the
  173. outer insulation for the line cord. Cut the spade lugs from the RED and GREEN
  174. wires. Again, leaving the entire length of these two wires minus the spade
  175. lugs.
  176.  
  177. 4> Remove 1/4 inch of insulation from the RED and GREEN wires of the modular
  178. wall jack and modular line cord. Tin all 4 exposed wire leads.
  179.  
  180. (Tinning: heat the exposed wire ends and apply solder so that the solder melts
  181. into and/or around the wire ends)
  182.  
  183. 5> Take the choke and capacitor and shorten the leads to within 1/2 inch of
  184. their bodies. Tin all 4 leads.
  185.  
  186. 6> Solder one end of the choke to the RED wire of the line cord.
  187.  
  188. 7> Solder the remaining choke lead to the RED wire of the connector block and
  189. one lead of the capacitor.
  190.  
  191. 8> Solder both GREEN wires to the remaining capacitor lead.
  192.  
  193. 9> Arrange the choke and capacitor solder joints inside the housing of the
  194. modular wall jack so that they do not touch (short) each other.
  195.  
  196. 10> Secure the components in the housing using tape of melting candle wax over
  197. them (the wax will not conduct once dry). Make sure that the R.F. coil is not
  198. touching the solder joints.
  199.  
  200. 11> Look on the modular wall jack for a "knock-out" and remove this piece of
  201. plastic to allow the line cord to feed through.
  202.  
  203. 12> Measure and cut a piece of cardboard to glue or tape to the modular wall
  204. jack to enclose the components (any type of non-metalic backer will work as
  205. long as it encloses the components).
  206.  
  207.  
  208. Installing the Muffler
  209. ----------------------
  210.  
  211. The male modular connector coming from the filter assembly is plugged into the
  212. modem or facsimile machine. Use the existing phone line cord (used prior to the
  213. filter being placed in-line) to connect the female modular connector of the
  214. filter assembly to the existing wall jack (see Figure #3).
  215.  
  216. It is important that the filter be as close as possible to the device it
  217. protects. Do not place it at the fixed (existing) wall jack and then run a long
  218. line cord to the modem or fax.
  219.  
  220. A/C Line Noise
  221. --------------
  222.  
  223. The Muffler protects only the incoming telephone line from RFI. Although this
  224. is almost always the cause of modem/fax interference, it is possible that noise
  225. is entering through an A/C power cord. This can be eliminated or greatly
  226. reduced by snapping a ferrite choke around the power cord. The properties of
  227. the choke around the power cord are similar to that of an actual RF choke.
  228. Radio Shack sells such a choke as catalog #273-105 ($4.99).
  229.  
  230. It is difficult to determine which A/C line cord is picking up RFI. If you
  231. decide to use the snap-on choke, use a power strip. Place the choke on the
  232. power strip A/C cord and plug all other A/C line cords into the power strip.
  233.  
  234.  
  235. FCC Requirements
  236. ----------------
  237.  
  238. FCC Rules and Regulations, Part 68 pertain to the installation any type of
  239. device to the switched-telephone network. The telephone company may require the
  240. following:
  241.  
  242. - The telephone number of the line
  243.  
  244. - FCC registration number of the device
  245.  
  246. - Ringer Equivalence Number
  247.  
  248.  
  249.  
  250. Mike Salisbury
  251. Delphi Membername "MISAL"
  252. from PCM Magazine - October 1991
  253.