单片机ADC采样信号测量时发现的诡异现象

只看该作者 · 2018-5-25 16:22

问题描述：
1、3.7V锂电池供电，ADC采样信号正常。
2、电源适配器供电，ADC采样异常，出现不该出现的信号。
3、电源适配器供电，使用示波器查找异常信号时，异常信号消失，测量恢复正常（很诡异，难道是灵异事件？？）。
4、继续测试发现：只要示波器的地与板子的地相连，异常信号就会消失，测量回复正常（即使关闭示波器电源也一样）。
5、思考。。。

只看该作者 · 2018-5-25 16:24

求大神分析指导，感谢感谢。。。

只看该作者 · 2018-5-25 16:30

处理电源和输入信号地

只看该作者 · 2018-5-25 16:31

如果输入电阻较大,要加屏蔽

只看该作者 · 2018-5-25 16:32

示波器的地是与大地相连，难道我都板子的地也需要与大地相连吗？造成异常的原因是什么呢？

2万 · 2018-5-25 16:41

明显的输入信号相对于你的电路有地线的问题（共模电压或干扰），查查吧。

只看该作者 · 2018-5-25 16:50

coody 发表于 2018-5-25 16:41
明显的输入信号相对于你的电路有地线的问题（共模电压或干扰），查查吧。 ...

你是说采样信号吗？为何使用锂电池供电时没有没问题呢？

只看该作者 · 2018-5-25 17:12

本帖最后由 sias新哥于 2018-5-25 17:19 编辑

只看该作者 · 2018-5-25 17:17

@king5555 上图是采样信号处理电路原理图，因为是测量皮肤信号，并没有信号输入地，Sin和Sout与皮肤接触，Sout是脉冲信号，Sin是采样信号

只看该作者 · 2018-5-25 17:20

@forrest11 @tyw

只看该作者 · 2018-5-25 17:42

sias新哥发表于 2018-5-25 17:12

出问题时应该的，U4D的输出端不应该并联100nF电容的，犯忌。
如果PWM是MCU端口出来，那么到S_OUT之后，信号质量差了很多很多。
S_IN过了U4C之后，就被整流了，U4D输出基本就是直流（当然，还跟PWM周期相关）。

示波器的地不与PCB的地（GND）相连，如何测得信号呢？

只看该作者 · 2018-5-25 17:46

当然，由于电路的S_IN、S_OUT是接到人体的，这个关系就比较复杂了，
人体基本可以认为是接地的，但不理想，人体有基本可以看作“天线”（主要是电场而非电磁场），所以信号就跟测试系统的“地”很相关了。

1万 · 2018-5-26 16:49

示波器的电源假隔离变压器没？适配器是市电供电的，肯定是干扰了

只看该作者 · 2018-5-26 17:38

皮肤接触。信号是人体感应来的（主要是市电），使用电源适配器时，人体感应信号和电源适配器构成信号回路，并且因为你的PCB布局布线的问题，信号回路穿过了你的U4C前级回路形成干扰信号。使用电池的时候不会构成回路。连接示波器的时候，示波器的地线夹子连接的是市电的保护地，人体感应的信号通过保护地构成回路，所以干扰会消失。可以用示波器看看，应该是是50Hz的市电波形。使用电源适配器，你要改板子了。

只看该作者 · 2018-5-28 09:00

fzyuan 发表于 2018-5-25 17:42
出问题时应该的，U4D的输出端不应该并联100nF电容的，犯忌。
如果PWM是MCU端口出来，那么到S_OUT之后，信 ...

我没有说测信号时示波器的地不与PCB的地相连，我是在描述问题现象；U4D的输出确实时直流信号，这也是我所需要的；另外请教一下，U4D的输出端为什么不能并联100nF电容，犯了什么忌？

只看该作者 · 2018-5-28 09:03

示波器表笔有电容滤波了

只看该作者 · 2018-5-28 09:04

blc220 发表于 2018-5-26 17:38
皮肤接触。信号是人体感应来的（主要是市电），使用电源适配器时，人体感应信号和电源适配器构成信号回路， ...

我比较认同你的说法，用示波器查看了，确实有50Hz的干扰波形，但就是不知道如果要使用适配器的话，该怎么改板解决这个问题呢？

只看该作者 · 2018-5-28 09:21

lihui567 发表于 2018-5-26 16:49
示波器的电源假隔离变压器没？适配器是市电供电的，肯定是干扰了

示波器没加隔离，怎么解决这种干扰？

只看该作者 · 2018-5-28 09:44

想看看怎么去掉干扰的

2万 · 2018-5-28 09:48

分析这个问题，想知道真实的原因，需要完整的原理图和PCB。
肯定是设计的抗干扰不好，或者电路本身就处于临界稳定状态。
U4D输出并联电容，本来就不规范。说不定还有很多其它小问题。

单片机ADC采样信号测量时发现的诡异现象

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