如何诊断串扰


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我对电子学完全陌生,正在尝试通过制造电子鼓组来学习。我在网上在线找到了许多示例,这些示例用于调节压电输出,以供控制器(在我的情况下为Netduino)读取。我正在使用的电路看起来像这样。

  1. 压电(从鼓连接到我的面包板上,带有一些cat5电缆)
  2. 并联470k电阻
  3. 串联一个肖特基二极管(在+线上)
  4. 串联一个稳压二极管(+线上为3.3v)
  5. 一个1M并联电阻
  6. 并联一个0.1uF电容器
  7. Netduino模拟引脚(以及连接到Netduino接地引脚的地线)

我目前有6个电路连接到Netduino的6个模拟引脚。该电路的工作非常出色,既不会丢失鼓上的任何撞击,又能提供非常好的动态范围的速度/体积读数。问题是,当我用力敲击任何一个鼓时,我会遇到一些讨厌的串扰(即,我打了一个鼓,但发出了多个鼓的信号)。我已经在此问题上停留了几周,并尝试以我能想到的所有方式来调整电路,但似乎无法解决该问题。我能得出的最接近的结果是在电路末端放置一个分压器。这确实消除了串扰,但是却以动态范围显着降低为代价(即,无论我用多大的力气敲打鼓,都无法获得最大ADC读出值的一半左右的值)。一世' 请检查并再次检查所有内容均连接到同一地。肖特基应该保持对Netduino的负面信号,而齐纳二极管应确保我没有得到Netduino想要的3.3v以上的电压。

我认为示波器可能会帮助您找出问题的根源,但是由于这是我的第一个电子项目/实验,因此很难向妻子购买几百美元;)

谁能指出我正确的方向以找出问题所在?

编辑:

这是我尝试绘制原理图的尝试。我刚刚下载了Eagle,但并不完全确定如何使用它,但希望它足够接近以给出想法。左侧的压电符号在我看来并不正确,但这就是Eagle给我的。

原理图

编辑#2:

根据下面的几个请求,这是我的电路的一些图片(根据一些人的建议稍作更新)。另外,我还提供了一些鼓的图片。鼓使用特殊的“屏幕”鼓头,发出的声音很小。有一小块泡沫将鼓头的振动传递给压电体。

面包板 电路图 鼓组 单鼓


原理图将非常有帮助。正因为如此,您要让所有阅读本文的人从电路的文本描述中重建原理图。坦白说,没有人会去做。
Photon 2012年

请添加适当的电路图,这很难遵循!拥有较小的分压器以使输入与输出匹配可能会很麻烦。请注意,如果输入电压超过3.3V,则可能会导致Netduino出现问题。
pjc50 2012年

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其次,所建电路的照片对于我们查看是否有任何方式可能引起串扰问题的结构非常有用...也就是说,我与StevenVH在一起,声学串扰似乎比电气可能性更大。
Photon 2012年

感谢大家的反馈。我附上了一个粗略的示意图。希望对您有所帮助。我将在今天晚些时候尝试添加照片。
herbrandson 2012年

看来您的齐纳二极管或肖特基二极管连接错误。齐纳产生当电流要固定的电压降与阴极和未来阳极的。当以另一种方式连接时,它的行为类似于普通的二极管(大约下降0.6至0.7 V)。
Photon 2012年

Answers:


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真正的原理图会有所帮助!

我认为串扰不是电路中的问题,而是声音。其他鼓充当麦克风,并拾取您正在演奏的鼓的振动。我看到的唯一解决方案是在其他鼓的信号上加上反声音,但这要求您对要消除的信号的幅度和相位有很好的了解。

编辑(发表您的评论)
如果击打断开的鼓不会给您串扰,那么毕竟似乎听不到声音。我想看看你的接线。信号应为高峰值电压(高dV / dt),然后是快速衰减的正弦波(电鼓的共振)。如果感光鼓和微控制器之间的导线长且耦合很好(例如缠绕在一起),则由于阻抗较高,这可能会引起较小的串扰。与其说是共振正弦波,不如说是来自击中它的快速峰。但这只会发出很小的“滴答”声,而不是典型的鼓声。
那么,您是如何接线的呢?尝试为每个感光鼓使用单独的电线。


感谢您的回复。我已附上了示意图,希望会对您有所帮助。
herbrandson 2012年

同意可能是造成机械耦合的罪魁祸首。找出一种抑制/隔离鼓垫之间振动传播的方法
vicatcu 2012年

我看起来这不是声学问题。按照下面@fceconel的建议,我尝试断开其中一个鼓的连接,看看是否仍然有串扰。结果是串扰仅在连接感光鼓时发生。换句话说,如果在连接时用力击打鼓,则会产生串扰。如果我断开同一鼓的连接并再次用力击打,则不会出现串扰。再次连接同一鼓并用力击打,串音再次出现。我认为这排除了声学问题。你同意吗?
herbrandson 2012年

我添加了一些显示实际接线的照片。那是您要找的东西吗?
herbrandson 2012年

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我建议更改所示的稳压管位置,以达到您想要的效果;但是,这与您的问题无关。

正如stevenvh所提到的,通过这种布置产生电串扰是不可能的,但是如果您要确保从鼓到arduino的屏蔽电缆会有所帮助。但是,在最有可能产生声音效果的情况下,请考虑使用软件解决问题。即使您用双手同时敲打两个不同的鼓,也几乎不可能完全同时打两个鼓。那么,在任何给定的时间片上仅考虑最强的输入,而忽略其他输入,将其视为有效命中怎么办?

顺便说一句,为确认问题确实出在声学上,请尝试断开一个鼓的连接并打一下,以查看它是否仍在其他(连接的)鼓中产生输入。

原理图

编辑:根据下面的评论修改 在此处输入图片说明


我认为这不是齐纳管的目的。最好剪裁结果以确保不超出A / D范围,但是我认为齐纳二极管可以设置检测到鼓声的最低水平。那是在正确的地方,只是倒退。另外,为了剪辑,我将齐纳二极管放在D2之后。
奥林·拉斯洛普

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但是在问题中他说“ Zener应该确保我没有得到Netduino想要的3.3v以上的电压”,对吗?
fceconel 2012年

的确,您对位置是正确的。纠正。
fceconel 2012年

OP的声明存在冲突。我怀疑他看到了齐纳二极管的原理图,并且不小心将其翻转了,这被认为是齐纳二极管的另一目的。在任何情况下,最好在固件中完成最低限度的击鼓声阈值设置。
奥林·拉斯洛普

齐纳二极管的预期目的实际上是将信号削波至不超过3.3v(Netduino max)。最小阈值已在软件中处理。
herbrandson 2012年

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我认为您确定击打鼓的触发电平太敏感了。您需要某个级别,在该级别以下您可以确定鼓没有被故意击中。这可能是电路中的齐纳二极管所要执行的操作,但您必须将其反向布线,以便它仅增加一个小的阈值,而不是预期的3 V以上。

但是,齐纳二极管更适合阈值化。您说这将进入微控制器,所以我将完全失去齐纳二极管,并在微控制器中进行最小阈值处理。这是假设最大的冲击导致大约整个A / D电压范围。调整第二个电阻器(下一次将原理图中的元件代号放入您的原理图中)以获得正确的最大音量,然后调整固件以忽略低于某个水平的峰值。


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谁对此表示反对,您究竟认为什么是错误,误导或错误的建议?
Olin Lathrop 2012年
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