基于AVR的业余示波器。如何消除运算放大器的噪声?


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我正在ATmega16微控制器上构建一个业余示波器。主要问题是在测量信号时会收到大量噪声。我使用LF353放大器来转移电压,我怀疑它们可能会引起噪声。

这是运算放大器的原理图。信号进入“输入”,“输出”直接进入微控制器的ADC引脚。

原理图

这是当导线未连接时我得到的信号:

信号


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您有可能接上电源频率(通常为50或60Hz)吗?
jippie

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ATmega16手册对驱动ADC引脚的阻抗有何看法-通常,MCU在这一点上需要相当低的阻抗以降低噪声。您以什么速率采样?您是否同时采样其他任何输入。您是否尝试过将运算放大器接地并将其接地?您使用了哪种运算放大器上的电源去耦器?
安迪(aka

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直接通过电阻(例如R6)施加到模拟信号路径的任何电压轨都必须保持安静,以防止出现噪声问题。同样明显的是,使用5V电源以您所喜欢的方式偏置信号路径将导致输入到A / D的信号依赖于该电源电压的绝对值。我认为您将需要重新考虑您的设计,以使直接偏置信号路径的唯一事情是输入电压和运算放大器输出。这样您可以消除(续)
Michael Karas

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(从上接下)电源电压为所用运算放大器的PSSR(电源抑制比)的因数。最后,我认为为了获得最佳的带宽支持,在改进技术时,您将希望通过尽可能低的阻抗源来驱动A / D输入。您的电流源阻抗约为33K || 82000。如果您打算尝试按顺序多路复用多个通道,这似乎很高,可能需要大大降低。我要发表的最后一条评论是,您应该尝试利用MCU上单独的AVCC和AGND引脚(续)
Michael Karas

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(从上接起),以便您为模拟电路使用单独的经过滤波的5V和GND,并将它们直接连接到MCU的MCU GND。
Michael Karas

Answers:


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直接通过电阻(例如R6)施加到模拟信号路径的任何电压轨都必须保持安静,以防止出现噪声问题。同样明显的是,使用5V电源以您所喜欢的方式偏置信号路径将导致输入到A / D的信号依赖于该电源电压的绝对值。

我认为您将需要重新考虑您的设计,以使直接偏置信号路径的唯一事情是输入电压和运算放大器输出。这样,您可以将电源电压变化的影响消除为所用运算放大器的PSSR(电源抑制比)的一个因数。

最后,我认为为了获得最佳的带宽支持,在改进技术时,您将希望通过尽可能低的阻抗源来驱动A / D输入。您的电流源阻抗约为33K || 82000。如果您打算尝试按顺序多路复用多个通道,这似乎很高,可能需要大大降低。

我要发表的最后一条评论是,您应该尝试利用MCU上单独的AVCC和AGND引脚,以便为模拟电路使用单独的经过滤波的5V和GND,并将它们直接连接到MCU上的MCU GND。


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也许在输入端加上DC偏移会得到更可控制的结果。例如。

在此处输入图片说明


+1,根据迈克尔的建议,我还考虑过将偏移电压通过放大器,而不是直接将其施加到ADC引脚。我还通过MAX1044电压转换器将负电压(-5V)馈入运算放大器的负电源,而不是将负电源接地。
Ashton H.

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R5的目的是什么?
johnfound
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