Tengo un sistema que construí utilizando un ADC ADS1263 de 32 bits que mide biopotenciales diminutos sin mucha amplificación (por una variedad de razones que no se discuten): un amplificador de instrumentación de muy bajo ruido con una ganancia de 8 y un amplificador operacional de muy bajo ruido para suministrar un Vref para manejar el sesgo.
En un momento, parecía que todo iba bien, especialmente antes de construir mi pcb de 4 capas, y luego surgió un problema.
En aras de una implementación rápida, se hicieron algunos compromisos, el más importante es que acabo de montar una placa Discovery en mi placa principal.
El sistema escupe uart a una PC a través de un cable USB FTDI montado como un puerto COM virtual (para ahorrar tiempo en la elaboración de mi propia pila USB hasta una versión posterior: ¡ja!). El cable FTDI también trae Vusb a la placa. Pasa a través de un convertidor de 5 V a 6 V de CC a CC (aislado), que luego se regula de nuevo a 5 V y luego a 3 V con LDO. El 5V alimenta a mi Discovery Board, con potencia y tierra pasando por las perlas de ferrita en frente del tablero. El UART pasa a través de un aislador bidireccional y luego vuelve al lado de la alimentación por USB de las cosas.
Bueno, mi lado analógico parece estar funcionando bien, pero no puedo ver los biopotenciales en un alcance, ya que son demasiado pequeños, incluso después de mi ganancia de 8, necesito probarlos con el ADC de 32 bits para poder verlos.
Estoy recibiendo una oscilación funky con un período en los segundos que me ha hecho subir por las paredes hasta muy tarde hoy. La entrada está cortocircuitada para generar esta muestra (la amplitud es de 32 bits con signo int en un rango de 5 V, y el eje y es el número de muestras a 2400 Hz):
Parece dramático y, de hecho, es problemático en mi escenario, pero la magnitud de esa onda cuadrada corresponde a aproximadamente 90uV en la entrada ADC (ganancia PGA = 32), y aproximadamente 11uV en la entrada de mi amplificador. Hasta hoy, he estado buscando problemas de conexión a tierra, etc., y no pude, por mi vida, averiguar qué podría estar sucediendo en esa escala de tiempo que podría estar causando esto. A pesar de que me estoy filtrando, consideré que si estaba pasando algo malo, tal vez estaba haciendo un alias, y este fue el resultado.
En cualquier caso, durante la programación y después, el problema pareció desaparecer. Esto me confundió. Pensé que proporcionar energía a la placa a través de Vusb no aislado podría haber estado eliminando el problema. Resultó que estaba equivocado.
Luego, a última hora de esta tarde, noté que LD1 en mi Discovery Board estaba parpadeando en rojo exactamente en sincronización con mi onda cuadrada. Huzzah. Cuando inserto el cable USB para programarlo, el parpadeo se detuvo y se puso rojo, supongo que cuando el ST-Link incorporado se resolvió y la onda cuadrada desapareció. Cuando quito ese cable USB, la luz permanece fija y no se ve una onda cuadrada.
Entonces, parece que el parpadeo del LED o algo más que ocurre en el ST-Link está causando unos cuantos microvoltios de hundimiento en algún lugar.
Supongo que, a largo plazo, realmente debería hacer que mi esquema de energía sea a prueba de balas, pero a corto plazo realmente me gustaría hacer desaparecer la onda cuadrada al deshacerme del sorteo actual que probablemente lo está causando. Me encantaría recibir algunos consejos sobre cómo desactivar de forma reversible el ST-Link, o forzarlo a que se calle un poco. Tal vez solo engañarlo pensando que ha sido enumerado, manteniendo el LED encendido, está bien. El mejor escenario posible es que puedo hacer esto desde el TOP of the Discovery board, ya que ese es mi acceso sin ningún desmontaje.
Si la acción es irreversible, probablemente pueda vivir con eso. Mataría un tablero para asegurarme de que puedo seguir con esto, y tal vez lo programe con otro ST-Link, o simplemente me convenza de que el problema está resuelto y luego finalice la programación y simplemente continúe reemplazando el tablero.
