Divisor de voltaje con bajo ruido?

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Estoy trabajando con una etapa de movimiento de nanoescala con alta precisión. Para mover la plataforma, suministre la onda sinusoidal mediante el generador de funciones (Agilent Keysight).

Este F-gen, va tan bajo como \ $ 20mV_ {pp} \ $ en el modo HighZ. \ $ 20mV_ {pp} \ $ , corresponde a \ $ 30nm \ $ del movimiento del escenario. Para mi experimento, lo necesito para mover el escenario sobre \ $ 6-7nm \ $ , por lo que necesito suministrar pequeños voltajes de entrada. Mi primer intento fue construir un circuito divisor de voltaje (como se muestra a continuación). El voltaje de salida \ $ V_ {out} \ $ de acuerdo con la ecuación (1) debe ser \ $ 3.7mV \ $ when \ $ V_ {in} = 20mV \ $ . Ahora el problema es que el circuito produce un ruido enorme y no puedo leer la tensión de salida correcta con el osciloscopio. El \ $ V_ {in} \ $ (amarillo) y \ $ V_ {out} \ $ ( Rojo) se muestran en la instantánea del osciloscopio.

\ $ V_ {out} = V_ {in} \ frac {R_ {2}} {R_ {1} + R_ {2}} \ $ . ....... (1)

No soy un experto en el campo de la electrónica, me gustaría escuchar sus sugerencias sobre cómo mejorar el problema del ruido en general.

Muchas gracias de antemano.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Racaio Cmoto

1 respuesta

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Puede calcular el ruido real del circuito, ya que es básicamente un resistor de 800Ω en serie con la fuente equivalente (un poco más alto, ya que el generador de señal seguramente tiene una impedancia de salida de 50Ω). A temperatura ambiente y ancho de banda de 1 kHz, tendría menos de 0.2 µV de ruido de voltaje RMS debido a ese circuito (visualmente < 0.6µV p-p). Por lo tanto, es poco probable que sea la fuente real de su ruido.

Las posibles fuentes:

  • Normalmente, un osciloscopio no está diseñado para funcionar en las entradas < 10mV.
  • Problemas de puesta a tierra. Se inyecta ruido entre la tierra de su osciloscopio y la tierra del circuito.
  • Interferencia externa. Señales acopladas a su circuito.

Cómo resolverlo:

  1. Para medir realmente su señal, probablemente tendría que agregar un pequeño amplificador (por ejemplo, un amplificador de instrumentación que le permita realizar una medición diferencial).
  2. Asegúrese de reducir el ancho de banda de medición del osciloscopio.
  3. Agregar un condensador de filtro ayudaría, y probablemente deberías agregarlo de todos modos.
respondido por el Edgar Brown

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