Oscilloscope Hobby basé sur AVR. Comment supprimer le bruit de l'ampli op?

Je construis un oscilloscope de loisir sur un microcontrôleur ATmega16. Le principal problème est que je reçois une grande quantité de bruit lors de la mesure du signal. J'ai utilisé des amplificateurs LF353 pour décaler la tension et je soupçonne qu'ils pourraient être à l'origine du bruit.

C'est le schéma avec un ampli-op. Le signal va à «Input» et la «Output» va directement à la broche ADC du microcontrôleur.

Schématique

Et c'est le signal que je reçois lorsque les fils ne sont pas connectés:

Signal

— Ashton H.
source

Y a-t-il une chance que vous captiez la fréquence du secteur (généralement 50 ou 60 Hz)?

— jippie

Que dit la brochure ATmega16 sur les impédances entraînant la broche ADC - les MCU nécessitent généralement une impédance assez faible à ce stade pour réduire le bruit. À quel taux échantillonnez-vous? Vous échantillonnez une autre entrée en même temps. Avez-vous essayé de retirer l'ampli-op et de mettre à la terre la sortie de l'ampli-op? Quels découpleurs d'alimentation sur l'ampli-op avez-vous utilisés?

— Andy aka

Tout rail de tension que vous appliquez directement au chemin du signal analogique via des résistances telles que votre R6 devra être parfaitement silencieux pour éviter les problèmes de bruit. Il est également évident qu'en utilisant l'alimentation 5V pour polariser le chemin du signal comme vous le ferez, l'entrée du signal vers l'A / D dépendra de la valeur absolue de cette tension d'alimentation. Je pense que vous voudrez repenser votre conception afin que la seule chose qui polarise directement le chemin du signal soit la tension d'entrée et les sorties de l'ampli op. De cette façon, vous supprimez l'effet des variations de (suite)

— Michael Karas

(suite de ci-dessus) tension d'alimentation d'un facteur du PSSR (rapport de réjection d'alimentation) des amplificateurs opérationnels utilisés. Enfin, je pense que pour une meilleure prise en charge de la bande passante, lorsque vous affinez votre technique, vous souhaiterez piloter votre entrée A / N à partir d'une source d'impédance aussi faible que possible. L'impédance de votre source actuelle est d'environ 33 K || 82K. Cela semble plutôt élevé et peut devoir être significativement plus bas si vous prévoyez d'essayer de multiplexer plusieurs canaux en séquence. Le dernier commentaire que je ferai est que vous devriez essayer d'utiliser des broches AVCC et AGND distinctes sur le MCU (suite)

— Michael Karas

(suite de ci-dessus) de telle sorte que vous utilisez un 5V filtré séparé et un GND pour les circuits analogiques et les connectez au MCU GND directement sur le MCU.

— Michael Karas

Réponses:

Je pense que vous voudrez repenser votre conception afin que la seule chose qui polarise directement le chemin du signal soit la tension d'entrée et les sorties de l'ampli op. De cette façon, vous supprimez l'effet des variations de la tension d'alimentation d'un facteur du PSSR (rapport de réjection d'alimentation) des amplificateurs opérationnels utilisés.

Enfin, je pense que pour une meilleure prise en charge de la bande passante, lorsque vous affinez votre technique, vous souhaiterez piloter votre entrée A / N à partir d'une source d'impédance aussi faible que possible. L'impédance de votre source actuelle est d'environ 33 K || 82K. Cela semble plutôt élevé et peut devoir être significativement plus bas si vous prévoyez d'essayer de multiplexer plusieurs canaux en séquence.

Le dernier commentaire que je ferai est que vous devriez essayer d'utiliser des broches AVCC et AGND distinctes sur le MCU de telle sorte que vous utilisiez un 5V et un GND filtrés séparés pour les circuits analogiques et que vous les connectiez au MCU GND directement sur le MCU.

— Michael Karas
source

Peut-être que l'ajout au décalage CC à l'entrée donnerait des résultats plus contrôlables. Par exemple.

entrez la description de l'image ici

— JIm Dearden
source

+1, après la suggestion de Michael, j'ai également pensé à passer la tension de décalage à travers l'ampli, plutôt que de l'appliquer directement à la broche ADC. J'alimente également une tension négative (-5 V) à l'alimentation négative de l'ampli-op via le convertisseur de tension MAX1044 au lieu de mettre à la terre l'alimentation négative.

— Ashton H.

Quel est le but de R5?

— johnfound