Hice un tablero de pan, este tablero está destinado a medir la señal de CA 50Hz de sub uV a hunderds de mVs. Todo el sistema es flotante, alimentado por un transformador de tensión. La parte frontal es así, P1 es un conector BNC, y PGA204 y PGA205 en cascada para amplificar la señal, y con un filtro activo de paso bajo de 100Hz a continuación (la ganancia del filtro alrededor de 2,5, no se muestra), todas mis resistencias (incluyendo las utilizadas en el filtro activo) son resistencias de película metálica de 0,1%:
Este es el PCB
Ayer me di cuenta de que cuando cortocircuito la entrada y sondeo la señal amplificada con 1mV/div con ganancia x1, la salida de la señal es esta
Cuando cambio la ganancia a x100, la señal es así. Parece que el ruido referido a la entrada alrededor de 2uV
Cuando pongo mi dedo cerca del Op Amp (usado en el filtro activo) o de la resistencia de entrada, a unos 3cm más o menos, la salida es esta
Y, cuando toco la resistencia o el Opamp, esta situación es peor.
Nunca me había dado cuenta de esta situación. Es evidente que hay algún ruido de la línea de alimentación de CA acoplado en el circuito, quiero saber
- ¿Es esto "normal"?
- Me pregunto si mi diseño de la parte delantera tiene algún problema, ¿está bien utilizar la resistencia de película metálica "a granel"?
- Si el uso de las resistencias está bien, qué pasa con el diseño de mi PCB, qué debo hacer para minimizar el ruido.
- ¿Existe alguna solución "todo en uno" para eliminar el ruido?
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Es muy posible que la sonda capte el zumbido de CA de su entorno. Su sonda actúa como una antena, y por lo tanto también lo hace su circuito. Tu cuerpo capta este zumbido y cuando pones el dedo cerca de tu circuito o sonda, se induce una corriente muy pequeña, que es visible en un osciloscopio.
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@derstrom8 ¿Quieres decir que todos son "falsos" causados por la sonda del alcance? ¿El circuito o el diseño no pueden causar esto por sí mismos? Si esto es real, es una buena noticia para mí. Puedes dar muchas pruebas. Gracias.
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@derstrom8 Por cierto: Si esa pequeña corriente puede hacer que el osciloscopio la detecte, entonces mi circuito también la detectará, ¿no? Tengo un AD en el extremo posterior. Si todos son causados sólo por la "sonda", y cuando quito la sonda, el ruido desaparece, es una buena noticia.
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@diverger, me parece que también tienes bastante ruido de alta frecuencia ahí. ¿Hay alguna lámpara fluorescente funcionando cerca? Eso podría explicar el resto del ruido.
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Sí, teníamos una lámpara fluorescente en un banco de trabajo, pero el banco está a unos 5M del tablero, y olvido si está encendida en ese momento. Y la placa tiene un SAI y dos pantallas LCD encendidas cerca cuando tomo la medición, ¿esto puede hacer alguna diferencia?
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@diverger, el ruido no es "falso", simplemente lo capta la antena que es su sonda. Y el ruido de un fluorescente se puede captar incluso a 5M de distancia. Conectar la sonda a tu circuito puede hacer que el ruido aparezca en la salida, pero es difícil saberlo porque para medir la salida hace falta otra sonda. Puede reducir el efecto utilizando un cable de tierra muy corto que suele suministrarse con el osciloscopio: i.stack.imgur.com/PSo3N.jpg
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@derstrom8: Gracias, he probado la sonda que sugeriste. Y el ruido de alta frecuencia se reduce aparentemente, pero el ruido de CA de 50 Hz sigue ahí. Y me aseguro de que no hay luz fluorescente encendida cuando hago la medición. Mi colega duda de la disposición de la parte delantera, ¿cuál es tu opinión?
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La sonda podría estar captando el zumbido de la red eléctrica de tus dedos, o puede que tu circuito también esté captando las señales. Estás rodeado por un campo electromagnético que oscila a 50 Hz, y cualquier cosa remotamente conductora (tú, tu circuito, tu sonda, etc.) se convierte en antena. Si necesitas filtrar la salida del circuito, puedes introducirla en un filtro band-stop configurado para rechazar las frecuencias en torno a los 50 Hz: es.wikipedia.org/wiki/Filtro de banda . Por supuesto, esto sólo funciona si tu circuito no debe emitir nada cercano a los 50 Hz.