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[求助] 用LTC2380做数据采集卡,数据跳动大

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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-1-11 13:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
设计任务:前端信号是正负20mA范围的电流信号输入。
应用场所:因为不限制芯片的采购价格,所以AD用了最贵的LTC2380-24,运放选了opa189,运放的基准选择了ltc6655-5.0.
所以大体的设计思路是
1电流信号进来,经过电阻采样,转化为电压信号
2接一级电压跟随(opa189
3进入ltc6362(单端信号转差分信号,同时抬高电压2.5v,因为adc不接受负压)
4进入ltc2380-24(基准选用ltc6655-5.0
5stm32进行spi通信采样。
基本设计思路如下两图:
44770d1035aa3901013d22e6b2d0250.jpg
EasyCapture1.bmp
下面附上,altium designer画的原理图和pcb图纸。
Sheet1是原理图,sheet2是(是另外一种单端转差分)大家忽略就好
Pcb1上半部分是电路,下半部分(是另外一种单端转差分)大家忽略就好
元器件焊接上,代码写出来,用液晶显示屏显示出来(没有用串口通信,怕电脑的开关电源有干扰)
但是,结果很差
虽然数据什么的都是正确的,但是数据跳动很大,大概是有几百uV的跳动。
用示波器量了量基准电压(2.5V5.0V)发现由于spi通信,基准电压有200mV的纹波。
我也不知道为什么,另外有一个问题
为什么凌力尔特的gnd不分开呢,为什么不分模拟地和数字地?我感觉adignd都是分开的啊。

有没有大神给讲讲怎么回事,小弟是个小白。原本以为选择了最好的adc,就会有最好的效果….

PCB1.PcbDoc

1.24 MB, 下载次数: 4

PCB_Project1.PrjPCB

42.73 KB, 下载次数: 2

Sheet1.SchDoc

265.5 KB, 下载次数: 2

Sheet2.SchDoc

299.5 KB, 下载次数: 2

Sheet3.SchDoc

52.5 KB, 下载次数: 2



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技术导师勋章

发表于 2019-1-11 14:10 | 显示全部楼层
先检查电源纹波,务必足够干净。数字噪声耦合方面,这个主要得靠合理的PCB布局走线来降低。因楼主未提高具体电路,只能说第一级跟随器是不必要的,因为电流信号已经够强。对于正负信号,最好采用正负供电的运放来做前级,一级电平移动即可,而楼主电路反而过于复杂,成本也高了。器件并非选择越贵的越好,有些高端运放对设计的要求很高,搞不好反而难用。ADC也类似,如果分辨率过高,低位数据波动大很正常,整体设计应协调才行。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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 楼主| 发表于 2019-1-11 14:12 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2019-1-11 14:10
先检查电源纹波,务必足够干净。数字噪声耦合方面,这个主要得靠合理的PCB布局走线来降低。因楼主未提高具 ...

1电源纹波不高,我都是用的大华的电源
2我已经提供电路了, 你可以看看
3之所以加跟随器是因为,后面有单端转差分电路,不加跟随器,影响比例运算

点评

1、电源纹波高不高,跟品牌无关,要看电源的参数并测试验证。 2、电路应贴图而非作为供下载的附件,应能在帖子中清楚的看到。 3、这不是加跟随器的理由,跟随器不改变信号,只是增强驱动能力而已,而对于输入的20m  详情 回复 发表于 2019-1-11 14:17


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技术导师勋章

发表于 2019-1-11 14:17 | 显示全部楼层
shanglaiye 发表于 2019-1-11 14:12
1电源纹波不高,我都是用的大华的电源
2我已经提供电路了, 你可以看看
3之所以加跟随器是因为,后面有 ...

1、电源纹波高不高,跟品牌无关,要看电源的参数并测试验证。
2、电路应贴图而非作为供下载的附件,应能在帖子中清楚的看到。
3、这不是加跟随器的理由,跟随器不改变信号,只是增强驱动能力而已,而对于输入的20mA信号本身已经够强,甚至不比你加的跟随器弱。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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发表于 2019-1-11 18:37 | 显示全部楼层
我看了一下你的原理图和PCB,里边有非常多设计不合理的地方
比如ADC的2.5V供电你使用的是AMS1117-2.5,正常应该使用超低噪声LDO,例如LTC3042或者其它超低噪声LDO
在你的电路里除了LDO选型,更致命的是AMS1117-2.5的VIN使用的是+15V通过10K电阻稳压供应的
而且C34只有0.1uF
QQ图片20190111182001.png

还有电源供应使用的是走线,而且这个走线太细了
既然已经使用了4层板,电源供应最好使用电层画一块区域来供应
QQ图片20190111182521.png

另一个和电源类似的问题是LTC6655
参考电源的供电你使用了和LDO一样的+15V通过10K电阻稳压,而且C21也是104

QQ图片20190111182645.png


除了参考电源的供电,参考电压的输出走线也太细,太长了,而且离LTC2380-24太远
QQ图片20190111182842.png




虾扯蛋


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 楼主| 发表于 2019-1-15 09:31 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2019-1-11 18:37
我看了一下你的原理图和PCB,里边有非常多设计不合理的地方
比如ADC的2.5V供电你使用的是AMS1117-2.5,正 ...

万分感谢前辈!我把您提到的全部注意下,再重新排一版

点评

不客气 我提到的只是一部分问题 你应该多看看器件资料 多参考评估设计文件 对你会有些帮助  详情 回复 发表于 2019-1-15 09:49


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发表于 2019-1-15 09:49 来自手机 | 显示全部楼层
shanglaiye 发表于 2019-1-15 09:31
万分感谢前辈!我把您提到的全部注意下,再重新排一版

不客气 我提到的只是一部分问题
你应该多看看器件资料
多参考评估设计文件
对你会有些帮助


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 楼主| 发表于 2019-1-15 18:24 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2019-1-15 09:49
不客气 我提到的只是一部分问题
你应该多看看器件资料
多参考评估设计文件
对你会有些帮助

好的,我想问一下,前辈之前你做的那个ltc2380的板子,试验后,能够稳定到第几位跳动?能不能进入uv级啊


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