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Elimina el ruido de CA de 50 Hz del circuito

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%:

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Este es el PCB

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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

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Cuando cambio la ganancia a x100, la señal es así. Parece que el ruido referido a la entrada alrededor de 2uV

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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

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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

  1. ¿Es esto "normal"?
  2. Me pregunto si mi diseño de la parte delantera tiene algún problema, ¿está bien utilizar la resistencia de película metálica "a granel"?
  3. Si el uso de las resistencias está bien, qué pasa con el diseño de mi PCB, qué debo hacer para minimizar el ruido.
  4. ¿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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Raghu Puntos 106

Ayer estuve experimentando yo mismo con el Rigol ds1052e y sí que verás ruido de 50Hz con la sonda sin ni siquiera tocar nada. Intenta conectar el cocodrilo de tierra a la punta de la sonda y recogerás aún más ruido. Esto desaparece cuando se desenchufa la sonda del BNC. Así que sí, esto es de la propia sonda, no necesariamente de su circuito. He visto que la gente sugiere usar un trozo de cable enrollado alrededor del barril de tierra de la sonda, en lugar de conectar el cocodrilo de tierra. Ver este enlace para más detalles http://e2e.ti.com/support/power_management/simple_switcher/w/simple_switcher_wiki/2243.understanding-measuring-and-reducing-output-voltage-ripple.aspx

Comprueba también si tu osciloscopio tiene filtro pasabanda. Podría ayudar.

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Lo importante es mantener el cable de tierra lo más corto posible. Tu sonda está blindada excepto la punta, y es ahí donde se captan las señales.

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He probado el barril de tierra en espiral, el ruido de alta frecuencia mejora. Pero el ruido de 50Hz sigue ahí. Por favor, compruebe la placa de circuito impreso, parece que las dos resistencias de entrada y la INA comprenden un "anillo", ¿puede esto causar el ruido?

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@user40729: Mi señal a medir es de 50Hz, por lo que no puedo usar un filtro paso banda para filtrar los 50Hz. Tengo que asegurarme de que cuando cortocircuito la entrada, la salida es 0, al menos sin incluir el ruido de 50Hz.

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