Problem mit lautem Boden

In diesem Design erzeugt der 2A-Motor „M“, der mit PWM = 10 kHz läuft, viel Lärm im Boden, wie auf der Scope-Spur gezeigt. Der Boden ist nicht nur sinusförmig, sondern auch schmerzhafter, der Bodenpegel steigt auf bis zu 80 mV an, wenn der Motor läuft.

Leider machen es dieses Rauschen und die Tatsache, dass "Masse auf 80 mV liegt", sehr schwierig, die sehr geringe Spannungsänderung des Sensors "S" zu erkennen.

Nur eine große 3,7-V-Batterie versorgt den Motor und den Prozessor. Eine sehr kleine 3,0-V-Batterie versorgt den Operationsverstärker unabhängig.

Alle Bodenbahnen sind extrem dick und weitestgehend sternförmig gestaltet. Es gibt ein paar 100 uF auf der großen 3,7-V-Batterie sowie mehrere 0,1 uF. Auf der kleinen 3,0-V-Batterie befinden sich eine 4,7-uF- und mehrere 0,1-uF-Batterien.

Was könnte ich tun, um diesen lauten Boden zu minimieren?

schematisch

Scope-Trace

Das Posten Ihres physischen Layouts würde uns sehr helfen, Ihnen zu helfen.
Dieses Problem ist diesem etwas ähnlich , und ein ähnlicher Ansatz könnte erforderlich sein.
Ist es wirklich Grundrauschen? Welcher Punkt der Schaltung wird erfasst und wo ist die Erdungsklemme angebracht? Wie wird die 1,5-V-Referenz für den Operationsverstärker erzeugt? Übrigens scheinen die Eingänge des Operationsverstärkers im Diagramm rückwärts zu sein: Es sieht so aus, als ob es sich um eine invertierende Stufe mit einer V / 2-Referenz bei + handeln sollte.
Was meinst du mit "Masse liegt bei 80 mV"? Masse ist per Definition 0V. Wenn Sie vielleicht einen Ort auswählen und diesen "Masse" nennen und ihn mit einem anderen Ort vergleichen und diesen auch "Masse" nennen, können Sie einen Unterschied von 80 mV messen. Also mach das nicht. Und lassen Sie es auch nicht Ihre empfindlichen Komponenten tun.
Siehe dieses ähnliche Problem: electronic.stackexchange.com/questions/53914/…
@PhilFrost Genau. Es ist ein Problem mit der Stromversorgungsunterdrückung. Batterien und Motoren lesen keine Schaltpläne und arbeiten nicht zusammen, um Rauschen auf der - Anschlussseite einzuspeisen.
@Kaz: Korrigieren Sie den Fehler der Umkehrstufe. v/2 liegt am + Eingang und der Sensor am - Eingang.

Antworten (2)

Hast du einen Entkopplungskondensator am Motor selbst? Wenn nicht, fügen Sie einen 100-nF-Keramikkondensator zwischen den Motoranschlüssen so nah wie möglich am eigentlichen Motorgehäuse hinzu. (Im schlimmsten Fall über die Anschlüsse zu den Motorklemmen auf Ihrer Platine.)

Läuft der Motor nur in eine Richtung? Wenn dies der Fall ist, fügen Sie auch eine Dissipationsdiode über dem Motor hinzu, mit der Anode in Richtung Masse.

Um eine bessere Messung der Spannung über dem Sensor zu erhalten, können Sie möglicherweise eine Verkabelung im Kelvin-Stil (oder eine "Remote Voltage Sense"-Verkabelung) verwenden, bei der die tatsächlichen Sensordrähte von den stromführenden Drähten getrennt sind. Ob dies funktioniert, hängt davon ab, wie die Masse für Ihre 1,5-V-Referenz hergestellt wird.

Eine separate Batterie für den Motor scheint nur eine gute Idee zu sein. Wenn Sie das nicht können, setzen Sie zumindest einen Spannungsregler zwischen die 3,7-V-Batterie und den Rest der Schaltung, der auf etwa 3,3 V herunterregelt. (Dazu benötigen Sie einen Ultra-Low-Dropout-Regler, z. B. einen LF33AB oder besser.) Regler dämpfen normalerweise 80 dB oder mehr Rauschen. Vor allem, wenn Sie das Gelände getrennt halten.

Vielleicht sollten der Sensor, der Operationsverstärker und der Prozessor zusammen auf einer Batterie sein, und der Motor sollte auf einer eigenen Batterie sein. Die beiden Schaltungen sollten überhaupt keine Masse teilen: Die Steuerung des Motors kann über einen Optokoppler erfolgen.

Das würde natürlich helfen, ist aber aus Gründen der Akkukapazität nicht möglich.
@gregoiregentil Aber im Schaltplan befinden sie sich bereits auf separaten Batterien, nur ohne Isolierung.
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