AVR tabanlı hobi osiloskop. Op-amp gürültüsü nasıl kaldırılır?


13

ATmega16 mikrodenetleyicisine hobi osiloskop yapıyorum. Asıl sorun, sinyali ölçerken büyük miktarda gürültü almam. Voltajı değiştirmek için LF353 amplifikatörleri kullandım ve gürültüye neden olabileceğinden şüpheleniyorum.

Bu bir op-amp ile şematiktir. Sinyal 'Giriş'e gider ve' Çıkış 'doğrudan mikro denetleyicinin ADC pinine gider.

Şematik

Ve bu, olası satışlar bağlı olmadığında aldığım sinyaldir:

işaret


2
Şebeke frekansını alma şansınız var mı (genellikle 50 veya 60Hz)?
jippie

1
ATmega16 broşürü ADC pimini kullanan empedanslar hakkında ne söylüyor - genellikle MCU'lar gürültüyü azaltmak için bu noktada oldukça düşük bir empedans gerektirir. Hangi oranda numune alıyorsunuz? Aynı anda başka herhangi bir girdi örnekliyor musunuz? Op-amp çıkışını ve op-amp çıkışının nerede olacağını topraklamayı denediniz mi? Op-amp üzerindeki hangi besleme de-kuplörlerini kullandınız?
Andy aka

2
R6 gibi dirençler aracılığıyla doğrudan analog sinyal yoluna uyguladığınız voltaj raylarının gürültü sorunlarını önlemek için sessiz olması gerekir. Ayrıca sinyal yolunu önyargıya göre saptırmak için 5V besleme kullanmanın, A / D'ye sinyal girişinin, bu besleme voltajının mutlak değerine bağımlı olmasıyla sonuçlanacağı açıktır. Sinyal yolunu doğrudan saptıran tek şey giriş voltajı ve op-amp çıkışları olacak şekilde tasarımınızı yeniden düşünmek isteyeceğinizi düşünürüm. Bu şekilde (devam)
Michael Karas

1
(yukarıdan devam) besleme voltajı, kullanılan op-amperlerin PSSR (güç kaynağı reddetme oranı) faktörü ile. Son olarak en iyi bant genişliği desteğini düşünüyorum, tekniğinizi geliştirirken A / D girişinizi mümkün olduğunca düşük empedans kaynağından sürmek isteyeceksiniz. Mevcut kaynak empedansınız yaklaşık 33K || 82K. Bu oldukça yüksek görünüyor ve birkaç kanalı sırayla çoğaltmaya çalışmayı planlıyorsanız önemli ölçüde daha düşük olması gerekebilir. Yapacağım son yorum, MCU'da ayrı AVCC ve AGND pinlerinden yararlanmaya çalışmanız gerektiğidir (devam)
Michael Karas

1
(yukarıdan devam), böylece analog devre için ayrı bir filtrelenmiş 5V ve GND kullanır ve bunları MCU'daki MCU GND'ye bağlarsınız.
Michael Karas

Yanıtlar:


4

R6 gibi dirençler aracılığıyla doğrudan analog sinyal yoluna uyguladığınız voltaj raylarının gürültü sorunlarını önlemek için sessiz olması gerekir. Ayrıca sinyal yolunu önyargıya göre saptırmak için 5V besleme kullanmanın, A / D'ye sinyal girişinin, bu besleme voltajının mutlak değerine bağımlı olmasıyla sonuçlanacağı açıktır.

Sinyal yolunu doğrudan saptıran tek şey giriş voltajı ve op-amp çıkışları olacak şekilde tasarımınızı yeniden düşünmek isteyeceğinizi düşünürüm. Bu şekilde, kullanılan op-amperlerin PSSR (güç kaynağı reddetme oranı) faktörü ile besleme voltajı varyasyonlarının etkisini ortadan kaldırırsınız.

Son olarak en iyi bant genişliği desteğini düşünüyorum, tekniğinizi geliştirirken A / D girişinizi mümkün olduğunca düşük empedans kaynağından sürmek isteyeceksiniz. Mevcut kaynak empedansınız yaklaşık 33K || 82K. Bu oldukça yüksek görünüyor ve birkaç kanalı sırayla çoğaltmaya çalışmayı planlıyorsanız önemli ölçüde daha düşük olması gerekebilir.

Yapacağım son yorum, analog devre için ayrı bir filtrelenmiş 5V ve GND kullanmanız ve bunları MCU'nun doğrudan MCU GND'sine bağlamanız için MCU'da ayrı AVCC ve AGND pinlerinden yararlanmaya çalışmanızdır.


5

Belki de girişteki DC ofsetine eklemek daha kontrol edilebilir sonuçlar verecektir. Örneğin.

resim açıklamasını buraya girin


+1, Michael'ın önerisinden sonra, ofset voltajını doğrudan ADC pinine uygulamak yerine amperden geçirmeyi düşündüm. Ayrıca negatif güç kaynağını topraklamak yerine op-amp negatif güç kaynağına MAX1044 voltaj dönüştürücü aracılığıyla negatif voltaj (-5V) besliyorum.
Ashton

1
R5'in amacı nedir?
johnfound
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.