¿Cuáles son algunas técnicas para reducir el ruido en una tarjeta convertidora analógica a digital de señal mixta?

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Estoy construyendo una placa ADC de 24 bits para Arduino que puede detectar microvoltios (señales biológicas). ¿Cuáles son algunas buenas técnicas para reducir el ruido que afectará negativamente la resolución ADC?

Lo que ya he hecho:

  • hizo una placa de 4 capas, con plano de tierra interno y plano de potencia digital
  • se agregaron fuentes de alimentación analógicas y digitales separadas
  • mantuvo las señales digitales de alta frecuencia alejadas de las líneas de entrada, y también del ADC, excepto donde ingresan el ADC
  • la mayoría de las conexiones a tierra van al plano de tierra usando vías
  • hay un solo punto para los circuitos integrados analógicos y digitales
  • filtrado RC en las señales de entrada

¿Existen otras técnicas que serían más efectivas? ¿Alguno de los que he usado es contraproducente?

    
pregunta Adam F

1 respuesta

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Parece que estás pensando mucho y no puedo decir que ninguno de tus puntos sea contraproducente cuando se combina con un diseño cuidadoso.

En cuanto a otras técnicas, tal vez valga la pena echar un vistazo a la imagen más grande. Aquí hay algunas ideas para eso.

  • Cuando se utiliza una resolución de 24 bits (que es MUCHA resolución) para las señales biológicas, a menudo se está usando esto para el modo común / compensación de CC, donde la resolución de la señal real es de aproximadamente 5 a 8 bits. Hay otras formas de lograr tanto un alto rechazo de modo común (instrumentación / amplificadores diferenciales) como un desplazamiento de CC (manejo con la pierna derecha), etc.

  • Las señales biológicas a menudo son de muy baja frecuencia, por lo que el filtrado de paso bajo en las entradas puede reducir la captación de ruido.

  • La naturaleza de impedancia muy alta de las señales biológicas típicas da como resultado corrientes muy bajas. Esto hace que el cable sea sensible al ruido. Si puede acortar el cable, use cables blindados o reduzca la impedancia (utilizando un electrodo activo en lugar de un electrodo pasivo), que puede mejorar la situación.

Como nota final: piense en dónde desea que se ejecuten las corrientes de retorno. Esa es la clave para el diseño de baja tensión / baja corriente. Asegúrese de que no está compartiendo las señales de retorno de la ruta actual con otras corrientes.

    
respondido por el Rolf Ostergaard

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