Eliminación de wander de DC en el desplazamiento de una señal de audio DC-parcial

Question

Estoy tratando de leer una señal de audio desde un teléfono Android como un serial de entrada a un MSP430G2553, la adaptación de este diseño para utilizar el MSP430 a bordo del comparador de módulo en lugar de un LM324. El código Android para hacer una onda cuadrada de salida de la toma de audio está disponible aquí. La salida es un poco ruidoso de onda cuadrada, la cual es convertida a un nivel lógico de la señal digital por el comparador. Estoy buscando una 4800 baudios de la señal a la UART. La frecuencia de muestreo de audio en el código Android se establece a 41 kHz.

En mi caso, el comparador de entrada positiva es el interior de la referencia de voltaje de precisión (0.5*VCC) en lugar de un fondo externo. He aplicado un bias DC a la señal de audio para el centro alrededor del 0.5*VCC marca antes de ir a la comparador negativo de la entrada en P1.5 (CA5). El "AUDIO" de la red es CA5 en el MSP430. C1 es un condensador de tantalio por ninguna otra razón que es lo que yo tenía en la mano.

Estoy teniendo algunos DC pasear problemas con el inicio de cada una señal de que están causando el comparador para que no se dispare correctamente en el inicio de la señal:

Zoom en el principio de la comparación de la señal de entrada (ahora en el ámbito CH2), se puede ver la indeseada un cambio rápido en el comparador de salida en CH1:

He intentado aumentar el valor de C1 a 0.47 uF, pero lleva un tiempo inaceptablemente largo de la descarga (se me olvidó guardar un gráfico de este con C1=0.1 uF pero fue más corto) en el extremo de la señal:

Sospecho que el comparador de alternar sería solucionar en parte por la configuración de la comparador como un disparador de Schmitt, pero no estoy seguro de que funcionará durante los primeros bits de la señal con la DC aún pasear en el lugar. ¿Qué necesito para cambiar de deshacerse de la DC vagar sin un largo descarga del condensador en el final de la señal?

Edit: he Aquí lo que la entrada bruta se parece a (lado izquierdo de C1, alcance CH1) en comparación con la sesgada de la señal en CH2. La sesgada de salida sube un poco más sobre el curso de la señal.

Answer 1

Esto no es DC pasear, es sólo el acoplamiento CA de una señal que ha de CC de contenido. Hay tres soluciones a este problema :

(1) retire el acoplamiento CA. Esto no puede ser posible; el de Android puede incorporar su propio acoplamiento CA. Usted puede probar esta mirando hacia delante del acoplamiento de la tapa de C1. A menos que su ámbito de aplicación las huellas son invertidos, si ves DC cuando está inactivo, puede hacerlo.

Entonces usted necesita para reemplazar el DC offset de alguna manera... forma más fácil es conectar la parte inferior de R2 para el jack de audio (LHS de C1) en lugar de a la tierra, la eliminación de C1 por completo.

Su última foto muestra esta opción no funciona; la señal de entrada es también de CA junto con una mayor constante de tiempo. Así, moviendo en:

2) UN "DC restaurador" (también conocido como diodo de la abrazadera en la TV analógica días) Se necesita una tensión de referencia, a 1.65 V menos de una caída de diodo, y un diodo de "Audio" a esta referencia. A medida que la señal se desplaza positivo, el diodo conduce, de sujeción para evitar la deriva. La negativa de los picos de permanecer cerca de 0V. Detalles que se dejan como ejercicio...

3) La forma en que los vínculos de comunicaciones son : eliminar la componente DC de la señal de modo que usted puede AC pareja sin problema. Hay cualquier número de maneras de hacer esto - wiki codificación Manchester para uno, 8B10B código para otro. La idea básica es que ambos 0 y 1 están representados por las ondas cuadradas (es decir, de diferentes épocas) y la señal no siempre descansar en cualquiera de los trenes para cualquier longitud de tiempo. Voy a entrar en más detalles de un esquema simple, si lo desea.

Una de las ventajas de un DC-libre de la señal y el acoplamiento CA es que el comparador se establece en un local de "0V" punto (como su suministro/2) y funciona independientemente de la amplitud de la señal (la longitud del cable, Android ajuste de volumen)

Answer 2

Parece como si la DC vagar es causada por el teléfono android de salida, que es pasar de 0V cuando la señal es una mezcla de 0V y algunos de voltaje negativo cuando la señal está activada. El valor de la media cuando la señal es por lo tanto un voltaje negativo (aproximadamente la mitad de la tensión de pico), que constituye un desplazamiento de DC desde el no-valor de la señal.

Si se puede cambiar el teléfono android de salida, tratar de hacer la señal simétrica (fuera de bits en-1V, en trozos a 1V, por ejemplo), que se retire este desplazamiento.

Parece como si usted tiene un problema adicional, que es que tu bias de la red establece la DC punto de android salida a la misma (Vcc/2) como la otra entrada del comparador; por lo tanto el ruido está causando no deseados de las transiciones. Mirando a su primer ámbito de seguimiento, tenga en cuenta que si el comparador de umbral en lugar de ello se establece en el valor de la más gruesa línea de cuadrícula horizontal en el centro de la pantalla (0V?), que podría detectar cada transición sin necesidad de modificar el código android o el uso de un disparador de Schmitt.