VI转换电路莫名叠加了其他波形，求大神帮破

只看该作者 · 2015-1-4 09:47

VI转换电路原理图如下图，LD+ LD-接了个小功率激光器。

在测试点1施加了一个三角波，三角波频率为6kHz，幅度为0.5v左右，我使用微处理器抓取的信号如下图所示：

我们在测试点2抓取到了相同的信号，如下：

但是在测试点3，信号叠加上了一个毛刺，就变成了下图这个样子；

这个应用中，因为最终需要对信号的谐波信号进行分析，所以叠加的毛刺对最终结果影响很大。

我尝试了几种方法，比如将mos管换成8050的npn三极管，将r19和r7并联一个pf级别的电容，但都没什么作用。

现在分析不出原因所在，希望能够得到各位大神的帮助，帮忙分析下原因谢谢！

1万 · 2015-1-4 10:08

电源不够干净。。。。

1万 · 2015-1-4 10:10

R7两端的波形应该没有这么糟

1万 · 2015-1-4 10:15

应该是电源上有干扰，你测量一下电源电压，看看是不是存在同样的干扰，

最终需要对信号的谐波信号进行分析，分析的是哪个点的信号？测试点3？为什么是这个点？而不是信号源或负载？

还有，你的恒流电路稍显复杂，太烧钱，可以试一试豪兰德电流源，

1万 · 2015-1-4 11:03

你只把信号源放大后测量一下波形，我认为不排除信号源本身有问题。有些信号发生器信号合成是用软件的，合成后避免不了这种毛刺。

只看该作者 · 2015-1-4 11:05

戈卫东发表于 2015-1-4 10:08
电源不够干净。。。。

可能也不是电源的问题，电路图是这样的

电源是24V转换9V，使用7805转成5V，示波器测量5V还比较干净。

1万 · 2015-1-4 11:10

对三角波信号低通滤波后看看。这个问题本身对你的VI转换的应用没有影响。

只看该作者 · 2015-1-4 11:11

manbo789 发表于 2015-1-4 10:15
应该是电源上有干扰，你测量一下电源电压，看看是不是存在同样的干扰，

最终需要对信号的谐波信号进行分析 ...

就是测量一次谐波叠加了个其他波形才对原始信号进行分析的，分析测试点3的原因是我从前往后一级一级找，测试点1、测试点2都正常，测试点3出了问题但又找不出原因。
下面图就是一次谐波信号，明显叠加了个其他波形

只看该作者 · 2015-1-4 11:13

shalixi 发表于 2015-1-4 11:03
你只把信号源放大后测量一下波形，我认为不排除信号源本身有问题。有些信号发生器信号合成是用软件的，合成 ...

信号是用12位AD采集的，参考电压3.3V，可以看出测试点1三角波已经大概600个幅值，大概0.5V左右幅度，已经不小了。

1万 · 2015-1-4 11:17

阿穆琪发表于 2015-1-4 11:05
可能也不是电源的问题，电路图是这样的

电源是24V转换9V，使用7805转成5V，示波器测量5V还比较干净。

你这种测法也看不出电源纹波的大小的，要用滤波器后测。

1万 · 2015-1-4 11:21

你上面所谓的“一次谐波信号”指的是哪里的电压波形？

只看该作者 · 2015-1-4 11:46

manbo789 发表于 2015-1-4 11:21
你上面所谓的“一次谐波信号”指的是哪里的电压波形？

对R6两端电压取进行差分放大后，取一次谐波

只看该作者 · 2015-1-4 11:53

现在关键问题是到了测试点3，信号就不正常了，后续只会更糟。
分析电路，流过R7与R19的电流一样，R7只是取了R19两端电压的镜像。
现在R19两端电压很正常（对比测试点1与测试点2的信号），但是R7两端的电压不正常（对比测试点3的信号）
这样流过两个电阻的电流瞬时应该是不一样
无奈模拟底子差，就是找不出原因所在

1万 · 2015-1-4 12:35

第一级的VI转换的缺点是输出的参考点不是地，而是运放块的输出端，所以3测试点不是恒流源输出。howland的双运放恒流源电路做vi转换解决此问题。如果需要扩流，用一个MOS，还节省一个。

1万 · 2015-1-4 15:00

阿穆琪发表于 2015-1-4 11:53
现在关键问题是到了测试点3，信号就不正常了，后续只会更糟。
分析电路，流过R7与R19的电流一样，R7只是取 ...

我还有几个问题：
1、首贴第四附图，也就是有毛刺的三角波，到底是测试点3的波形，还是R7两端压差的波形？你上下文存在混淆，

2、测试点1的波形和测试点2的波形形状相似，但是幅值范围不一致，一个大约是1600~2150，一个大约是2350~2900，如果运放正常工作，两个测试点应该是虚短，电压几乎一致才对，但是现在不是，如何解释？

3、如果毛刺来自于5V电源，从图上看电源应该有20mV左右干扰，你说5V电压比较干净，不防上个图片看看，

4、还有，你是如何对R6两端压差取一次谐波的？为什么要去取这个一次谐波？

5、现在你的激光器工作到底正不正常？

只看该作者 · 2015-1-4 18:51

manbo789 发表于 2015-1-4 15:00
我还有几个问题：
1、首贴第四附图，也就是有毛刺的三角波，到底是测试点3的波形，还是R7两端压差的波形 ...

下午出门办事了，一直不在，多谢您的回复
1.测试的是测试点3的波形；
2.只有一个处理器采集信号，两个信号是不同时刻采集的波形，叠加直流信号不一样是正常的。同时测两点时信号是想同的(示波器观察)；从数据上看，因为叠加的三角波是一样幅值，我们观测到两点幅值也都是550左右，这也能验证虚短是正确的。
3.明天我电阻分压出来个数据，用处理器抓数据看一下；
4.R6两端信号使用运放进行查分放大，再将数据送进处理器，处理器自己运算出来的谐波信号。谐波数据是跟tdlas系统算法相关，一次二次都需要。本应该在气体吸收池后端很远取数据，不该取这个点，但现在一级一级往前定位到这点就出了问题；
5.激光器工作正常，测量也正常，但叠加的噪声非常影响系统检出能力，现在这样信号非常差劲，检出限根本达不到理论值。
再次感谢你热心的回复。