Дифференциальный ADC (ADC1-ADC2)

Пито
Сб 16 сентября 2017 г. 10:25
Основываясь на теме одновременного преобразования из ADC1 и ADC2 от Jeremy777:
Я думал об использовании Одновременное преобразование АЦП от ADC1 и ADC2, чтобы сформировать дифференциальное измерение - надеясь отменить общий режим шум (Это огромно на клонах и чертежах Maplemini). Возможно, приведенный выше код может быть изменен (или уже есть библиотека) для работы таким образом..
Например, одно измерение выстрела от ADC1 & ADC2 одновременно, а затем сделайте ADC1 - ADC2..
Что -то подобное - т.е. (Может быть, основное улучшение?) int32_t readAnalog(PIN_U1, PIN_U2);

Стивестронг
Сб 16 сентября 2017 г. 16:22
[Пито - Сб 16 сентября 2017 г. 10:25] - При одновременном преобразовании ADC (образцы ADC1 в то же время, что и ADC2), общее напряжение шума отменяет (потому что мы делаем U1 - U2).
... теоретически. Но это не сработало для меня, я попробовал это пол года.
Может быть, из -за неравного шума на GND или VCC между ADC1 и 2.

Пито
Сб 16 сентября 2017 г. 18:15
Как был разница в шуме?

Ахулл
Сб 16 сентября 2017 г., 19:53
Интересно, как "Белый/розовый" Шум есть. Учитывая, что большая часть этого, вероятно, будет исходить из цифрового домена, я подозреваю, что он довольно нелинейный, и может быть возможно подавить его в некоторой степени, если мы знаем, какой у него спектр.

Пито
Сб 16 сентября 2017 г. 20:37
Я провел ночные посты для чтения (различные форумы) на STM32F1/2/4 ADC.

Там есть 2 группы людей:
А. Они говорят, что STM32 Silicon RE ADC является неоптимальным, и хуже других
Беременный. Они говорят, что кремний STM32 в порядке, но используемые макеты печатных плат в основном являются дерьмом (включая коммерческие доски разработчиков, такие как Discovery/Nucleo и т. Д.).

Парень с серьезным проектом - ОБНОВЛЯТЬ Ссылка https: // Сообщество.ул.com/thread/19850 и картинки https: // электроника.Stackexchange.com/Q ... DC-Noise-2 - Разработанные печатные платы (2 слоя) со всеми трюками без успеха. Люди, вовлеченные в обсуждение, указали на позиции A и B. Затем он, наконец, принял позицию B и нарисовал 4 -й слой (с отдельными GND для аналоговых и цифровых, DGNDS и AGND, соединенных вместе в одной точке - в AGND PIN -код, без пересечения цифровых и аналоговых дорожек и т. Д.). И он пришел к выводу в конце «Шум исчез» (к сожалению, без каких -либо чисел, так что возьмите его или оставьте..).

В настоящее время я склонен быть в группе B, поэтому мое нынешнее наивное понимание в том, что это может быть силиконовая работа ADC, как рекламируется, поэтому дифференциальная схема может работать.

Шум, исходящий от АЦП на наших досках, не белый/розовый, но это «цифровой» шум, исходящий от плохого заземления и макета печатной платы.
Подавление шума посредством усреднения/цифровой фильтрации и т. Д. только обходной путь..

Mrburnette
Солнце 17 сентября 2017 г. 22:02
Напомним, что официальный Maple Mini имел отдельные аналоговые и цифровые самолеты.
Байт (&Другие) пошли клонировали с двумя сторонами доска ... Отсюда и повышенный аналоговый шум.

Луча

AG123
Чт 21 сентября 2017 г. 13:40
Ну что ж, я на самом деле испортился с этим:
https: // www.Sparkfun.com/продукты/12650
И, конечно, отсюда есть более дешевые «нока»:
https: // www.eBay.com/sch/i.HTML?_from = r ... 32&_sop = 15
(Подумайте, что «дешевые» могут быть не такими безопасными, что хорошо измерить сопротивления резисторов SMD и измерить напряжения, токи особенно зонды)
Этот дизайн предположительно делает «правый привод ноги» с целью удаления шума общего режима, я предполагаю, что часть этого может быть то, что Hum 50/60 Гц
https: // en.Википедия.org/wiki/driven_right_leg_circuit
Но просто сидеть возле источника переменного тока E.глин. Режим переключателя USB -зарядное устройство, ПК и т. Д. Достаточно, чтобы вызвать видимое смешивание шума 50/60 Гц с сигналами ЭКГ (среднее значение 1 мВ). Прорыв Sparkfun фактически использует AD8232 для низкого прохожного фильтра, установленного при отрезок 40 Гц, тем не менее Hum.
Тогда я просто сделаю программный FIR -фильтр, чтобы удалить остальную часть этого гула.

Я думаю, что разные сопротивления от свинцовых проводов достаточно, чтобы вызвать различия, что их нельзя просто удалить как «общий шум»

О, кстати, прорыв Sparkfun AD8232 довольно хорош в качестве аналогового переднего конца для ЭКГ в сочетании с MM/BP
http: // www.аналоговый.com/en/products/appli ... D8232.HTML
Он удаляет смещение постоянного тока, общее в ЭКГ -манере, удаляет базовый дрейф до определенной степени и сосредоточенная ЭКГ около 1.5 В из 3 В, усиливает это в 1100 раз в зависимости от прорыва Sparkfun и образца аналога,
Затем используйте op amp, чтобы провести аналоговый фильтр с низким проходом на 40 Гц
Этот вывод может быть просто нанесен на ILI9341 с едва ли какой -либо дополнительной обработкой

этот результат в некоторой степени
https: // github.com/sylvainf/stm32-ecg
Но взаимодействие намного упрощено с прорывом AD8232, это просто аналоги и просто график, который
Тем не менее, я отметил различные артефакты, которые, по -видимому, вызваны самим AD8232, иногда есть периодические шипы, которые я не слишком уверен, если он вводится в AD8232 или True ECG -сигналах

всего 2 в

AG123
Чт 21 сентября 2017 г. 14:25
Продумывание этого может показаться, что этот дифференциальный АЦП может помочь удалить часть этого общего шума в режиме, я мог бы подарить этот выход AD8232 в 2 АДК, и, возможно, он может удалить некоторые из этих артефактов :?

Пито
Чт 21 сентября 2017 г. 14:25
Я запускаю ADS1110 (не в дифференциальном режиме, -вин в GND) на одном и том же макете, что и BPILL + все остальные вещи.
Когда я подключаю +VIN к делителю резисторов 3K6/3K6 (разделитель от VCC на GND, не заблокирован), чтобы получить 1.65 В, как ADS1110, максимум 2.048V, с проволокой длиной 12 см и -вин к GND (12см -проволоку и GND) ADS показывает +/- 1 чтение (на 15 -битном разрешении). 12-битный ADC BPILL читает +/- 30.
Да, я знаю, что реклама полностью отличается от АЦП (16 -битный, сигма -дельта, 15meas/sec - sloow), но..

AG123
Пт 22 сентября 2017 г. 12:17
По этой теме о шуме, частично, когда я использую фильтрацию с низким проходом, я по своей природе «сбежал» некоторых проблем с шумом.
Сигналы ЭКГ находятся в низких порядках 5 Гц - 40 Гц (соответственно, диапазон простирается вверх, говоря, что 50 Гц или несколько больше, но с низкой амплитудой), тем не менее, фильтрация с низким проходом установлена ​​при 40 Гц, удалили некоторые из сигналов ЭКГ и ЭКГ менее точная.
Однако, поскольку моя цель состоит в том, чтобы захватить диапазон от 5 Гц - 60 Гц, я отбирался при 150 выборке за секунду, а цифровой низкий проход (FIR) отфильтровал, что при сокращении 40 Гц, я предполагаю, что низкие показатели отбора проб и фильтр с низким проходом удалялись довольно доля общего режима или дифференциальные высокочастотные шумы

Но если бы вам приходилось выбирать в диапазонах MHZ (MSPS), я бы подумал, что было бы трудно удалить шум таким образом, и другие средства, такие как дифференциальная фильтрация или дифференциальная АЦП, скорее всего, будут иметь значение значительно

victor_pv
Пт 22 сентября 2017 г. 2:22 утра
[Mrburnette - Солнце 17 сентября 2017 г. 22:02] - Напомним, что официальный Maple Mini имел отдельные аналоговые и цифровые самолеты.
Байт (&Другие) пошли клонировали с двумя сторонами доска ... Отсюда и повышенный аналоговый шум.

Луча
И оригинал тоже имел 4 слоя против 2 в клонах.

Rogerclark
Пт 22 сентября 2017 г. 3:13
Я не уверен, что оригинальная схема @Pito даст полезные результаты.

Разве оба входа АЦП не будут испытывать одинакового количества общего шума в режиме одновременно ?

Я вижу, что у двух входов есть резистор между ними, но значение не было указано, и даже если бы был резистор с высокой стоимостью, я не понимаю, как это поможет, это просто образовало бы разделитель напряжения с входной импеданс на ADC2

Я вижу, поставляется ли ADC2 с чистым эталонным напряжением, что любые изменения в значении должны быть связаны с шумом питания, и этот Deltav из фактического значения эталонного напряжения может использоваться для удаления шума из ADC1

Но это предполагает, что шум подачи имеет равное числовое значение при низких входных напряжениях E.G 0.3 В как на высоких входных напряжениях e.глин. 3.0 В


По смутно связанной теме. Я экспериментировал с допплеровским радиолокационным модулем HB100, который имеет очень небольшой выход сигнала, всего несколько МВ, следовательно, многоступенчатый усилитель опала используется для увеличения диапазона выходного напряжения до 0 - 3.3В

Однако, когда я поставляю HB100 и усилитель из 3.3 В вывода на чертеже, количество шума подачи в AMP HB100 + вызывает серьезные проблемы и делает его непригодным для использования.

Мой текущий план состоит в том, чтобы восстановить, используя opamp с более высоким отклонением общего режима, но также и поставьте из вывода 5 В на АД, и использовать отдельный регулятор для 3.3V RAIL, необходимый HB100, в надежде, что задает проблему шума подачи

Стивестронг
Пт 22 сентября 2017 г. 8:45 утра
Мой опыт в том, что единственный способ получить разумные значения АЦП (с низким уровнем шума +/- 1 бит (!!), недифференциальный вход) предназначен для подачи АД из аккумулятора (~ 3.6 В).
Затем я привыкал отправлять выбранные значения через SPI на другой АД, имея только GND и линии SPI, общие для обоих BPS.
Важно отправлять выбранные значения между периодами выборки:
- ADC (одновременный двойной) образец
- Отправить данные
- ADC (одновременный двойной) образец
- Отправить данные
и так далее, так что ни один цифровой шум (переключение SPI) не повлияет на выборку.

Пито
Солнце 24 сентября 2017 г. 16:42
Я не уверен, что оригинальная схема @Pito даст полезные результаты. Схема выше - это не «схема», это скорее картина :) изобразить различие. Представьте себе все провода, есть сложные элементы (RLC) :)

У ADC1 и ADC2 есть одинаковые VCC и VGND (предположение, которое может быть не очень подробно), поэтому прыжки на рельсах VCC и VGND (вне чипа) для обоих ADC одинаковы (ОК, мы можем начать Обсудите, как ADC связаны с VCC и VGND на кремнии..) - Таким образом, дифференциальный режим отменит прыжки шума.
Я был бы рад попробовать это на различных досках, когда кусок кода для одновременной выборки ADC1 и ADC2 где -то удобно (здесь это должно быть действительно «одновременный режим», задержка на одном часах была бы шоу -стоппером. упражнение).

Rogerclark
Солнце 24 сентября 2017 г. 22:11
Я бы попробовал поставить ADC2 стабильным эталонным напряжением, E.глин. Даже если это просто VCC через резисторный разделитель с сглаживающейся крышкой.

Затем, если вы сравниваете последнее чтение в ADC2 с текущим чтением, любая разница должна быть шумом.

Улучшение Pinmode