Хобі-осцилоскоп на базі AVR. Як видалити шум підсилювача?

Я будую осцилоскоп хобі на мікроконтролері ATmega16. Основна проблема полягає в тому, що я отримую велику кількість шуму під час вимірювання сигналу. Я використовував підсилювачі LF353 для зміщення напруги, і я підозрюю, що вони можуть викликати шум.

Це схема з підсилювачем. Сигнал переходить у "Вхід", а "Вихід" переходить безпосередньо до АЦП мікроконтролера.

Схематична

І це сигнал, який я отримую, коли провідники не підключені:

Сигнал

— Ештон Х.
джерело

Чи є у вас шанс підбирати мережу частоти (як правило, 50 або 60 Гц)?

— jippie

Що йде в брошурі ATmega16 про імпеданси, що керують штифтом АЦП - зазвичай MCU вимагають досить низького опору в цей момент, щоб уникнути шуму. Яку швидкість ви берете на вибірку? Чи відбираєте ви одночасно будь-який інший вхід? Ви намагалися вийняти підсилювач та заземлення, де був би вихідний підсилювач? Які роз'єднувачі подачі на підсилювачі ви використовували?

— Енді ака

Будь-яка напрямна напруга, яку ви застосовуєте безпосередньо до аналогового тракту сигналу через опори, такі як ваш R6, повинна запобігти безшумності. Очевидно також, що за допомогою подачі напруги 5 В для зміщення шляху сигналу таким чином, який ви знаходитесь, призведе до входу сигналу до А / Д, що має залежність від абсолютного значення цієї напруги живлення. Я б подумав, що вам захочеться переосмислити свою конструкцію, так що єдине, що безпосередньо змінює шлях сигналу, - це вхідна напруга та вихідний підсилювач. Таким чином ви знімаєте ефект варіацій (продовження)

— Майкл Карась

(продовжується зверху) напруга живлення коефіцієнтом PSSR (коефіцієнт відхилення живлення) використовуваних підсилювачів. Нарешті, я думаю, що для кращої підтримки пропускної здатності, коли ви вдосконалите свою техніку, ви захочете перенести свій вхідний / вивідний вхід з мінімально можливого джерела імпедансу. Ваш поточний опір джерела становить приблизно 33K || 82К. Це здається досить високим і може знадобитися значно нижче, якщо ви плануєте коли-небудь намагатися мультиплексувати кілька каналів послідовно. Останній коментар, який я зроблю, полягає в тому, що вам слід спробувати використовувати окремі штифти AVCC та AGND на MCU (продовження)

— Michael Karas

(продовження зверху) таким чином, що ви використовуєте окремі відфільтровані 5В та GND для аналогової схеми та підключаєте їх до MCU GND праворуч у MCU.

— Майкл Карась

Відповіді:

Я б подумав, що вам захочеться переосмислити свою конструкцію, так що єдине, що безпосередньо змінює шлях сигналу, - це вхідна напруга та вихідний підсилювач. Таким чином ви видаляєте ефект зміни напруги живлення коефіцієнтом PSSR (коефіцієнт відхилення джерела живлення) використовуваних підсилювачів.

Нарешті, я думаю, що для кращої підтримки пропускної здатності, коли ви вдосконалите свою техніку, ви захочете перенести свій вхідний / вивідний вхід з мінімально можливого джерела опору. Ваш поточний опір джерела становить приблизно 33K || 82К. Це здається досить високим і може знадобитися значно нижчим, якщо ви плануєте коли-небудь намагатися мультиплексувати кілька каналів послідовно.

Останній коментар, який я зроблю, полягає в тому, що вам слід спробувати використовувати окремі штифти AVCC та AGND на MCU, щоб ви використовували окремі відфільтровані 5V та GND для аналогової схеми та підключали їх до GND MCU прямо в MCU.

— Майкл Карась
джерело

Можливо, додавання при зміщенні постійного струму на вході дасть більш керовані результати. Наприклад.

введіть тут опис зображення

— JIm Dearden
джерело

+1, Після пропозиції Майкла, я також думав про передачу напруги зміщення через підсилювач, а не застосовувати його безпосередньо до контакту АЦП безпосередньо. Я також подаю негативну напругу (-5 В) на негативне джерело живлення підсилювача через перетворювач напруги MAX1044 замість заземлення від'ємного джерела живлення.

— Ештон Х.

Яке призначення R5?

— johnfound