最近、我和我的团队 决定在我们的其中一个设计中交换微控制器、该设计与 ADS1234IPW 连接、以从1kg 负载单元读取信号。 围绕新的微控制器进行设计后、我们注意到模拟信号上的噪声增加了、大约比原始设计大三倍。
由于器件可用性、新设计中使用的微控制器没有真正的理想替代方案、因此我正在寻找方法、通过对 ADC1234IPW 的模拟输入进行更好的滤波或更好的布局来降低此设计的噪声。 模拟信号应尽可能无噪声、这一点非常重要。
我可以通过私人电子邮件发送电路板和原理图文件、但下面是差异的基本说明：
之前：使用 PIC18F2580微控制器。 负载单元导线直接焊接到电路板上、并在进入 ADS1234的模拟输入之前经过低通滤波器。
之后：使用 ESP32微控制器。 负载单元通过一个4引脚连接器连接到电路板。 在低通滤波器和负载单元连接器之间放置一个 ESD 保护二极管。 由于负载单元的连接器、进入 ADS1234的迹线稍长一些。 除了为 ESP32添加3.3V 稳压器外、电路板的其余部分基本相同。 低通滤波器是相同的。
我可以看到噪声增加的几个原因。 ESP32以比 PIC18F2580更高的时钟速度运行。 因此、我希望电路的数字端会有更多噪声。 但是、该设计在电路板的模拟侧和数字侧之间使用分离的接地层。
另一个原因可能是针对负载单元的连接器。 但是、数据表明连接器不会产生噪声。 我并非完全相信这种方式。
我想了解您对降低噪声的建议。 我的方法是调整低通滤波器的 RC 常数、使其具有更激进的低通滤波器。 我还想转到一个4层电路板、以进一步分离模拟和数字信号。 我还在辩论移除连接器、然后返回将负载单元导线直接焊接到电路板上、这样我就可以缩短布线、 但是、我无法想象连接器或迹线长度的轻微增加会导致噪声达到三倍(不过我可能会错！)。 另一个想法是转向更复杂的滤波网络、例如二阶低通滤波器、但理想情况下、我希望保持单位增益、我不确定在该配置中存在运算放大器的情况下使用二阶滤波器是否可行。
