タグ付けされた質問 「noise」

電気的ノイズによって引き起こされる問題、またはアナログ回路の信号/ノイズ比の改善について。

6
DC電源ケーブルとデータケーブルを分離する必要がありますか?
私は以前、同僚とこの話し合いをしました。DC電源は交互に変化しないので、DC電源ワイヤが生成する磁場は一定です(そうですか?)。今、私はルールが電源ケーブルとデータケーブルを分離することであることを知っていますが、それはそれがAC電源になると仮定しています。安定化DC電源に関しても同じ規則ですか? 調整済みDC電源ケーブル(12VおよびGND)の隣にCANバスツイストペアワイヤーを使用しています。CANはノイズの影響を受けないことを理解していますが、別のデータケーブル(UARTシリアルまたはイーサネットなど)がある場合、DC電源ケーブルは影響を及ぼしますか?もしそうなら、なぜですか?
9 power  dc  noise  cables  data 

4
降圧コンバーターによって生成される可聴ノイズを除去
マイクロコントローラーからのPWM信号によって駆動されるバックコンバーターとして機能するISP452、インダクター、およびコンデンサーを使用するバックコンバーターを扱っています。回路の一部で、電源を入れると大きな音がしますが、それを取り除きたいと思います。回路はいくつかの標準的な3ピンファンを駆動しています。PWM信号のキャリア周波数は3.9 Khzです。回路の出力を測定し、オシロスコープで安定した線形電圧であることを確認しました。したがって、それはおそらくファンからではなく、回路自体から来るノイズです!私の最初の容疑者は、スピーカーとして機能しているインダクターに行きます。これは可能でしょうか?問題は、ノイズを取り除くために何をすべきかです。コンデンサとインダクタを実際に変更することはできませんが、ノイズを吸収できる「化合物」を使用することはできます。これは良い選択でしょうか?ISP452は、ドライバのPWM信号周波数を最大4 kHzに制限しています。他の提案はありますか?


4
PSRRとゲインの関係
ウィキペディアによると、電源除去比(PSRR)は、入力を基準とした出力ノイズと電源のノイズの比率です。 PSRRは、オペアンプで生成される等価(差動)入力電圧に対する電源電圧の変化の比率として定義されます。 RazaviによるアナログCmos集積回路の高品質設計も同じことを言っているようです。 電源除去比(PSRR)は、入力から出力へのゲインを電源から出力へのゲインで割ったものとして定義されます。 電源から出力への全体的な除去は、オペアンプの閉ループゲインによって異なりますか? したがって、+ 40 dBのゲインと100 dBのPSRRを備え、電源に0 dBVのノイズがあるオペアンプは、出力に-60 dBVのノイズを持ちますか?ウィキペディアの例では、代わりに-120 dBVになると言われているようですが、私にはわかりません。 PSRRの出力コンポーネントもありますか?アンプのゲインを下げると、入力換算ノイズは減少しますよね?しかし、電源から出力段を介して結合された一定のコンポーネントが支配し始めますか? 一方、Analog Devices MT-043は次のように述べています。 PSRRまたはPSRは、出力(RTO)または入力(RTI)のいずれかを参照できます。RTI値は、RTO値をアンプのゲインで除算することで取得できます。従来のオペアンプの場合、これはノイズゲインになります。PSRはRTO値またはRTI値のいずれかとして表現できるため、データシートを注意深くお読みください。 これは本当ですか?どの方法が使用されているかをデータシートからどのようにして見つけますか?

4
オシロスコープで正常な背景の「ノイズ」の程度
この質問に続いて、DSO-2090 USBオシロスコープを購入しました。 電源を入れると、何も接続されていないか、バッテリーソース自体(背面にある小さな波形ジェネレーター)に接続されているか、グランドクリップが短絡しているかにかかわらず、波形に小さな変動がたくさんあります。 (大きいバージョンを見る) 上のスクリーンショットでは、CH1は私の電池式の小さな回路に接続されています。CH2にはプローブが接続されていません。 私はこれについて同僚と話しました、そして平らな線が見えるはずだと言われたので、私は欠陥のあるユニットを購入したのではないかと心配しています。 私の質問は、このようなバックグラウンドノイズがオシロスコープで正常かどうかです。 編集1 コメントに従って1kHzの波形例を追加: (大きいバージョンを見る)

4
PCBビアは信号品質にどのように影響しますか?
PCBビアを介して高速信号(4MHzでクロックされるSPIバスなど)をルーティングすることは悪い習慣ですか? 3.3VレベルのSPIバス信号にかなりのノイズ(+ -300mV)があることに気づきました。信号トレースの長さは約5cmですが、目的地への途中でそれぞれ約5つのビアを通過します。ボードには2層しかないので、これらのラインには非常に多くのビアがあります。 PCB層の変更により、どのようなノイズが発生すると予想できますか(ある場合)? 答えにはたくさんの良い情報があります。1つだけを選ぶのは難しいでしょう。PCBビアが約1.2nHのインダクタンスと0.4pFの静電容量を導入することを考えると、5ビアが4MHz信号に大きな影響を与えることはないというコンセンサスが得られるようです。
9 pcb  noise  via 

4
STM32 ADCノイズ2
STM32F2で2つ目のデザインをテストしたところ、今度はSTM32F207ZFT6になりました。ADCの動作は、最初のアプリケーションと同じです-ADCの強いノイズ。 信号が接続されていない電流入力のノイズ: 注:上記の信号グラフでは、垂直軸はボルトではなくADCビット単位です!; 凡例„ [V]“と混同しないでください。このテストでは、変更されたプログラムを使用して大まかなADCデータを確認しました。 次に示すように、CPUのアナログピンがGNDに短絡した場合でも、同じノイズが発生します。 私の意見では、サンプリングされた信号には30 LSB以上の永続的なスパイクがありますが、5〜10 LSBを超えることはできません。 別の詳細: 2面PCB、底面には他の接続がありますが、そのほとんどはGND信号で注がれます-デジタルとアナログの両方に共通で、アナロググランドは分離されていません。ボードの消費は最小限で、100 mA未満なので、そのようなノイズが発生することはないと思います。 オペアンプでバッファリングされた基準電圧VREF 3.3V、100nFとタンタル10uFで並列にブロック、VREF / 2と同じ。各プロセッサの電源ピンは100nFのキャップでブロックされています 以前のアプリケーションでは同じ設計概念を使用しましたが、使用したプロセッサはAduC834でした。12ビットADCもあり、信号ノイズは数LSBのみで、問題はありませんでした。主な違いは、AduCの内部電圧リファレンスが使用され、外部リファレンスは使用されなかったことです。 プロセッサのアナロググランドピンをボードの共通GNDから切り離し、追加のワイヤで直接基準電圧VREFグランドに接続するようにテストしましたが、影響はありません。 三相ネットワーク測定装置であり、3つのアナログ電圧チャネルと3つの電流チャネルがあり、切り替え可能なゲインプリアンプを備えています。CPUオシレーター25 MHz、PLLによる内部クロック120 MHz、ADCクロックは30 MHz(技術仕様に準拠)、メインの内部クロック(したがってすべてのセカンダリクロックも)を1/4に遅くするようにテストしましたが、影響はありません。 ADCは、50 Hzのネットワーク周期ごとに128変換のレートで入力信号を定期的にサンプリングします。結果はDMAによって内部RAMに転送されます。RAMからのデータは、絶縁RS485(別のボード上)を介して転送され、プログラムで視覚化されます。変換時間を最大に延長しようとしましたが、効果はありません CPUを除いて、3つのオパム、2つのアナログスイッチ、I2C温度計、および3つのULNスイッチ(テスト中は未使用)、リニアLF33スタビライザー、通常は別のボード上のスイッチャーからの5V DCから電力が供給されますが、テスト中にスイッチャーは切断され、LF33は透明な実験室の5V DC電源から給電されました。プロセッサオシレータ以外はボードで発振できないと確信しています。 オシロスコープで信号を確認しても決定的な結果は得られず、信号が弱すぎる このプロセッサフ​​ァミリのADCパフォーマンスの経験がある人はいますか? 信号強度について:アナログ入力が短絡している場合でも、オシロスコープで5〜10 mV(ピークツーピーク)のノイズが見られます。基板にはんだ付けされた最小接地線長の同軸ケーブルで測定しました。標準プローブでは、おそらく接地が悪いためにノイズが約2倍高くなりました(一般的なEMCノイズ?)。 これは私のボードの画像です: そして、ボードの底: 上記で報告したように、信号が接地されていても、ADC変換されたデータには約30 LSBのノイズが残っています。
9 adc  noise  stm32 

2
オペアンプのノイズ:信号経路に抵抗はいつありますか?
抵抗が信号経路にあると見なされるときと、オペアンプのノイズ計算になるとそうでないときは混乱します。たとえば、次の回路を考えてみます。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 非常によく似た回路がDouglas Selfの本に掲載されており、(非反転入力の)信号経路の唯一の抵抗は100オームの抵抗R3であるため、R1とR2はノイズに寄与しないと述べています。抵抗はノイズジェネレーターと直列に接続された理想的なまたはノイズのない抵抗器のようにモデル化できるというのが私の理解でした。たとえば、R1を次の式で与えられるノイズジェネレーターで置き換えると、4KTBR−−−−−−−√4KTBR\sqrt{4KTBR} R1を直列に接続すると、そのノイズジェネレータはオペアンプのノイズゲインによって増幅されます。なぜR1とR2は信号経路にないのですか? 著者は、バイアス電流を補償するために非反転入力に抵抗を備えた単純な反転増幅器である次の回路についても言及しています。 この回路をシミュレート この場合、著者は抵抗器R3がノイズを引き起こすと述べているので、私はわかりません。両方の回路で非反転入力に接続された抵抗がありますが、最初の回路ではノイズを生成しませんが、ノイズを生成します。 2番目の回路では、抵抗が(信号パスで)ノイズを生成するときと生成しないときはどうすればわかりますか?直感的には思えない。 編集:最初の回路をシミュレーションしてノイズ解析を実行しました。R3の値が小さい場合、R1またはR2の値を変更してもノイズ出力には影響せず、ノイズはR3にのみ依存します(フィードバック抵抗器)とオペアンプのノイズなど。Imは非反転入力にのみ焦点を当てていますが、R3が小さくない場合、R1またはR2の値はノイズ出力に影響しますが、これは分圧器の効果によるものと思いますR1またはR2が総ノイズ出力に寄与しているのではなく、最初の抵抗R3のノイズを減衰させているため、混乱を増すために、非反転入力の信号パスにあるのはR3だけであり、 R1とR2は出力に熱雑音を与えません、私はこれを理解していません。より簡単なシミュレーションを行うと、 2番目の回路もシミュレーションしました。実際、(2番目の回路の)R3は、値を変更するとノイズ出力に影響します。したがって、私の観察は次のとおりです。非反転増幅器として使用する場合の非反転入力のシャント抵抗はノイズに寄与しませんが、反転増幅器として使用する場合の非反転入力の抵抗はノイズに寄与します。

4
ワイヤーの無限の熱電流ノイズ?
熱雑音密度は次のように書くことができます: ndV=kBTR−−−−−√ndV=kBTRnd_V=\sqrt{k_BTR} または ndI=kBTR−−−−√ndI=kBTRnd_I=\sqrt{\frac{k_BT}{R}} 単位はV / sqrt(Hz)またはA / sqrt(Hz)で始まります。2番目の式の場合、これは理想的なワイヤの電流ノイズ密度が無限であることを意味しますか?これは奇妙に見えます!最終的なノイズパワーが抵抗に依存しないことは理解していますが、それでも無限のノイズ密度は不合理に思えます。
8 noise 

4
低ノイズトランスインピーダンスアンプ(TIA)-フィードバックコンデンサを追加すると、電圧ノイズのピークが発生するのはなぜですか。
弱い光信号を検出するための低ノイズトランスインピーダンスアンプ(TIA)に取り組んでいます。目標は、10〜20nV / rtHzの白色電圧ノイズフロアで10MHz帯域幅を達成することです。私は、FGA21フォトダイオードとOPA847オペアンプを使用しており、光伝導モードで動作する10kΩフィードバック抵抗を備えています。 主な仕様は次のとおりです。 ゲイン帯域幅積:GBW = 3.9GHz 入力電圧ノイズ:e_n = 0.85nV / rtHz 入力電流ノイズ:i_n = 2.5pA / rtHz フォトダイオード容量:C_d = 100pF @ 3Vバイアス PCBの設計は、推奨されるレイアウト手法(トラック長の最小化、オペアンプの下のフィードバックコンポーネントの通過、グランドプレーンからの影響を受けやすいトラックの分離など)の多くに従いました。さらに、電源はデカップリングコンデンサを使用して厳しくフィルタリングされ、OPA820オペアンプは出力をバッファリングするために使用されました。 2つのノイズスペクトルが取得されました。1つはフィードバック容量が開いたままで、もう1つは1.5pFに設定されています。 破線は、対応する理論上のノイズ曲線を表しています。明らかに、コンデンサはノイズのピークを広げて周波数をシフトさせます。これは、フィードバックコンデンサがトランスインピーダンスゲインを減衰させ、高周波ノイズを低減することを示唆する理論と矛盾します。 これをさらにテストするために、フォトダイオードなしで回路を構築しました。代わりに、100pFのコンデンサを追加してダイオードの接合容量を模倣し、ノイズ測定を再度行いました。 この回路では、フィードバックコンデンサを追加すると、理論で予測されているのと同様にノイズが減衰し、接合容量と電流源の単純なフォトダイオードモデルが完全に正確ではない可能性があることを示唆しています。ただし、文献を検索しても、このモデルの制限についての議論はまだ見つかりませんでした。また、この動作の例も確認していません。 それで、誰かがこの問題に遭遇したことがあるのか​​、または単一のコンデンサの追加が理論と実験の間に大きな格差を引き起こしているのかを理解できるのだろうか? (回路図がないことをお許しください。私は新しいユーザーであり、現時点では質問ごとに2つのリンクしか添付できません) 編集:フォトダイオードを備えたTIAのPCBレイアウトは次のとおりです。 これが回路図です(オペアンプ間のローパスフィルターが使用されておらず、コンデンサーが開いたままになっていることに注意してください)。 編集2:上記の回路図では、フォトダイオードが逆バイアスされていないことに注意してください。正しいバイアスではんだ付けされていることが示されているすべてのノイズスペクトルで

2
高入力インピーダンスアンプのジョンソンノイズを回避する方法
私が取り組んでいる回路がありません。これは理論的な質問です-私は私の理解の欠陥を是正しようとしています。 数nV /√Hzのノイズで、低mV範囲で動作する高入力インピーダンスアンプを構築したいとします。1-100KHzの差動信号を増幅したい。最初は、良質の計装アンプ(例:AD8421)から始めて、コンデンサを両方の入力と直列に接続しました。 しかし、それには問題があります。入力にはグランドへのDCパスがないため、ゆっくりとドリフトし、出力をレールします。したがって、各入力のグラウンドに抵抗を追加する必要があります。下の図の最初の回路を参照してください。その抵抗により、アンプの入力インピーダンスが設定されます。これは、約100MΩにしたいと考えています。しかし、ジョンソンノイズを計算すると、2つの100MΩ抵抗から予想される /√Hz2–√×4kBTR−−−−−−√2×4kBTR\sqrt{2} \times \sqrt{4k_BTR} それで、私は低ノイズまたは高インピーダンスではなく両方を持つことができるという結論に達しました。次に、3.6 nV /√Hzの入力ノイズと100MΩの入力インピーダンスで指定されている商用入力プリアンプを見つけました。中を覗いてみたところ、右の回路を使っているようです。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 右側の2つのFETは一致ペア(googleのデータシート)であり、アンプの最初のステージを形成します。回路のリバースエンジニアリングはしていませんが、必要に応じて行うことができます。 だから私の質問は:私の理解の何が悪いのですか?2番目の回路に抵抗器からの約1-2μV/√Hzのホワイトノイズがないのはなぜですか?

2
ゼロドリフトとオートゼロオペアンプの違いは?
私はDAC出力バッファ用のオペアンプを選択しているところです。私には、電圧オフセットが最小のオペアンプを選択することが最良の選択のように思え、当然、ゼロドリフトとオートゼロのオペアンプを見るようになりました。 Digikeyには、ゼロドリフト、ゼロドリフト(チョッパー)、オートゼロの3つのオプションがあります。2つ目は一種のゼロドリフトオペアンプであると理解していますが、ゼロドリフトとオートゼロの違いは何ですか(または同じですか)?私の知る限り、どちらにもオフセット電圧を補償する方法が含まれています。 質問をグーグルすると、ゼロドリフトオペアンプとオートゼロオペアンプは同じ(通常は「ゼロドリフト(オートゼロ)オペアンプ...」)であるということだけが記載されているが、それらが同じ、または違い。 誰かがこれについて私にいくつかの光を当てることができますか?

3
アルカリ電池のノイズは温度によって異なります
9Vアルカリ電池を抵抗ブリッジに接続して、いくつかのアナログチャネルへの電圧を下げました。私は全温度範囲でアナログチャネルをテストしていましたが、10C未満になると、バッテリー電圧ノイズが> 1uVから10 mVになっていることに気付きました。電池は安定した供給源だといつも思っていたので、アナログ電子機器のチェックを始めました。 このノイズまたはそれが始まる温度を誰かが特徴付けましたか? それはどこから来たのですか(どの物理的プロセス)? これはすべてのバッテリーの化学物質に適用されますか?(すべてのバッテリータイプが低温で騒々しくなりますか?) 編集-その他のもの: これは機械的なものではなく、テストエンジニアであり、私は除外しました。電子機器は同じ温度ではなく、バッテリーから電力が供給されていません。バッテリーは参考です。私たちが使用しているセンサーには、通常、アナログ電子機器が接続されている温度まで低下しますが、通常のセンサーではノイズの問題はありません。バッテリーから異音が聞こえる 編集-最後の言葉:たくさんのコメントを読む必要がないので、結果をここに投稿します。今朝目が覚めたとき、私は数人のユーザーの評議会に耳を傾け、機械的な設定を再確認すると思いました。私は技術者が物事を見渡し、鉛フリーではなく鉛はんだではんだ接合をやり直すことを提案しました。それがうまくいった後、私は一時的に1uV未満のノイズが落ちました。メカニカルについてのコメントを聞かなかったことをお詫びします。

3
アース線を介してオーディオ回路のノイズを拾うことは可能ですか?
ギターの電子機器などのオーディオ回路(私がこれまでに手を出していないのはこれだけです!)では、連続したアースパスに沿ったすべてのポイントが本質的にすべて同じ電圧(「ゼロボルト」)であると常に考えていました(おそらく単純化して)基準電圧)。 しかし、私は疑問に思っていました-そのパスに沿ったあるポイントからアース線を延長する場合、それ自体がアース基準の「0V」を変更することによって回路にノイズを導入することは可能ですか?(おそらく私は「長いアース線とアンテナの違いは何ですか?」と思っています-しかし、それが私が求めているものであるかどうかを知るためにアンテナについて十分に知りません:)
8 audio  noise 

1
システムの熱ノイズなどの内部ノイズは、DC電源から電力を抽出しますか?
熱雑音のようなノイズは高温による電子などのランダムな撹拌を引き起こしていることを読みましたが、ある学生から、回路内の熱雑音のようなノイズを生成するために、DC電源などから電力を抽出するかどうか尋ねられました。ここで問題を提起しようと思いました。システム内の熱ノイズのような内部ノイズは、DC電源から電力を抽出しますか?
8 noise 

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.