Sở thích dao động dựa trên AVR. Làm thế nào để loại bỏ tiếng ồn op-amp?


13

Tôi đang xây dựng một máy hiện sóng sở thích trên một vi điều khiển ATmega16. Vấn đề chính là tôi nhận được một lượng nhiễu lớn trong khi đo tín hiệu. Tôi đã sử dụng các bộ khuếch đại LF353 để thay đổi điện áp và tôi nghi ngờ rằng chúng có thể gây ra tiếng ồn.

Đây là sơ đồ với một op-amp. Tín hiệu đi đến 'Đầu vào' và 'Đầu ra' đi trực tiếp vào chân ADC của vi điều khiển.

Sơ đồ

Và đây là tín hiệu mà tôi nhận được khi các khách hàng tiềm năng không được kết nối:

Tín hiệu


2
Bất kỳ cơ hội nào bạn đang chọn tần số chính (thường là 50 hoặc 60Hz)?
jippie

1
Tài liệu ATmega16 nói gì về các trở kháng khi điều khiển chân ADC - thông thường MCU yêu cầu trở kháng khá thấp tại thời điểm này để giảm tiếng ồn. Tỷ lệ bạn đang lấy mẫu ở mức nào? Bạn đang lấy mẫu bất kỳ đầu vào khác cùng một lúc. Bạn đã thử loại bỏ op-amp và nối đất nơi đầu ra op-amp sẽ có chưa? Bạn đã sử dụng bộ ghép nối cung cấp nào trên op-amp?
Andy aka

2
Bất kỳ đường ray điện áp nào bạn áp dụng trực tiếp vào đường dẫn tín hiệu tương tự thông qua các điện trở như R6 của bạn sẽ phải im lặng để tránh các vấn đề về tiếng ồn. Rõ ràng là việc sử dụng nguồn 5V để phân cực đường tín hiệu theo cách bạn sẽ dẫn đến tín hiệu đầu vào cho A / D có sự phụ thuộc vào giá trị tuyệt đối của điện áp cung cấp này. Tôi nghĩ rằng bạn sẽ muốn suy nghĩ lại về thiết kế của mình để điều duy nhất trực tiếp làm sai lệch đường dẫn tín hiệu là điện áp đầu vào và đầu ra op-amp. Bằng cách này, bạn sẽ loại bỏ ảnh hưởng của các biến thể của (tiếp theo)
Michael Karas

1
(tiếp tục từ phía trên) điện áp cung cấp theo hệ số PSSR (tỷ lệ loại bỏ nguồn điện) của op-amps được sử dụng. Cuối cùng tôi nghĩ để hỗ trợ băng thông tốt nhất, khi bạn tinh chỉnh kỹ thuật của mình, bạn sẽ muốn lái đầu vào A / D của mình từ nguồn trở kháng càng thấp càng tốt. Trở kháng nguồn hiện tại của bạn là khoảng 33K || 82K. Điều này có vẻ khá cao và có thể cần phải thấp hơn đáng kể nếu bạn dự định cố gắng ghép nhiều kênh theo trình tự. Nhận xét cuối cùng tôi sẽ đưa ra là bạn nên cố gắng tận dụng các chân AVCC và AGND riêng biệt trên MCU (tiếp theo)
Michael Karas

1
(tiếp tục từ phía trên) sao cho bạn sử dụng 5V và GND được lọc riêng cho mạch tương tự và kết nối chúng với MCU GND ngay tại MCU.
Michael Karas

Câu trả lời:


4

Bất kỳ đường ray điện áp nào bạn áp dụng trực tiếp vào đường dẫn tín hiệu tương tự thông qua các điện trở như R6 của bạn sẽ phải im lặng để tránh các vấn đề về tiếng ồn. Rõ ràng là việc sử dụng nguồn 5V để phân cực đường tín hiệu theo cách bạn sẽ dẫn đến tín hiệu đầu vào cho A / D có sự phụ thuộc vào giá trị tuyệt đối của điện áp cung cấp này.

Tôi nghĩ rằng bạn sẽ muốn suy nghĩ lại về thiết kế của mình để điều duy nhất trực tiếp làm sai lệch đường dẫn tín hiệu là điện áp đầu vào và đầu ra op-amp. Bằng cách này, bạn loại bỏ ảnh hưởng của các biến thể của điện áp cung cấp theo hệ số PSSR (tỷ lệ loại bỏ nguồn điện) của op-amps được sử dụng.

Cuối cùng tôi nghĩ để hỗ trợ băng thông tốt nhất, khi bạn tinh chỉnh kỹ thuật của mình, bạn sẽ muốn lái đầu vào A / D của mình từ nguồn trở kháng càng thấp càng tốt. Trở kháng nguồn hiện tại của bạn là khoảng 33K || 82K. Điều này có vẻ khá cao và có thể cần phải thấp hơn đáng kể nếu bạn có kế hoạch cố gắng ghép nhiều kênh theo trình tự.

Nhận xét cuối cùng tôi sẽ đưa ra là bạn nên cố gắng tận dụng các chân AVCC và AGND riêng biệt trên MCU sao cho bạn sử dụng 5V và GND được lọc riêng cho mạch tương tự và kết nối chúng với MCU GND ngay tại MCU.


5

Có lẽ việc thêm vào phần bù DC ở đầu vào sẽ cho kết quả dễ kiểm soát hơn. Ví dụ.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


+1, Sau đề nghị của Michael, tôi cũng đã nghĩ đến việc truyền điện áp bù qua amp, thay vì trực tiếp áp dụng nó vào chân ADC. Tôi cũng đang cung cấp điện áp âm (-5V) cho nguồn điện âm của op-amp thông qua bộ chuyển đổi điện áp MAX1044 thay vì nối đất cho nguồn điện âm.
Ashton H.

1
Mục đích của R5 là gì?
johnfound
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.