Фильтрация напряжения
В первую очередь, надо позаботиться о качестве опорного напряжения. Ведь выходное значение находится в прямой зависимости от опорного напряжения.
Где, n разрядность АЦП.
Поэтому желательно использовать специальную микросхему Источник Опорного Напряжения, например, ADR420 или REF195. Стоить они могут недешево сотни рублей, но зачастую оно стоит того. Прецизионная аналоговая электроника в принципе не дешевая. По началу я тоже пугался ценам в 500-600 рублей за какой то там усилитель. А сейчас ничего, привык 🙂 Впрочем, в фанатизм впадать не стоит. На худой конец, если используется AVR, точность которой 2МЗР (младший значащий разряд, если забыл) на десяти битах, то можно не заморачиваться с дорогущими ИОН и городить что попроще, например на LM336Z-5.0, включаемых подобно стабилитрону, только куда более точному.
 |
Если совсем лень искать спец деталь, а точность нужна в пределах показометра, то достаточно просто завести на Vref напряжение питания через дроссель в 10..100uH и повесить кондер емкостью 0.1uF на землю, как можно ближе к выводам. На картинке я нарисовал подачу Vref пунктиром, т.к. в данном случае я привожу пример для AVR, а там AREF можно подключить изнутри кристалла, программно.
Разумеется нужно отфильтровать и питание контроллера, поставив блокирующие емкости из керамики в 0.1uF между Vcc и GND, как можно ближе к выводам МК, чтобы помехи, возникающие при переключении логических уровней внутри МК, подавлялись.
Еще надо сделать аналоговую землю, которая будет проходить/окружать всю аналоговую часть, также желательно, чтобы аналоговая земля проходила под микроконтроллером в районе её аналогового порта. Аналоговая земля должна быть как можно более сплошной и не содержать в себе замкнутых контуров. С землей цифровой ее следует соединять в одной точке и как можно дальше от точных цепей.
Фильтрация сигнала
Разобравшись с питаловом, можно приступать к сигнальной части. Если нам точно известна частота входного сигнала, то мы можем со спокойной душой сделать фильтр и завалить все, что не входит в наш диапазон. Фильтры бывают разные, активные и пассивные, пока я подробно на них останавливаться не буду потому что сам в них толком ни в зуб ногой, приведу лишь простенький пример 🙂
Например, нам надо изменять довольно медленно меняющийся сигнал напряжение питания. А на провод лезет всякая гнусь: шумы от электропроводки, радио сигналы, помехи от коллекторных двигателей, да мало ли что там в воздухе висит. Чтобы все это похерить, оставив только наш медленно меняющийся сигнал, нужно применить фильтр низких частот. Который бы задавил все быстрые колебания сигнала, оставив только постоянную составляющую.
В простейшем случае, это будет пассивный RC фильтр.
 |
Частота среза это такая частота, с которой начинается подавление сигнала. Можно еще и дроссель поставить, последовательно входу.
О фильтрах я еще напишу, а тем кто загорелся фильтровать все подряд я припас две серьезные книжки по фильтрам:
- Книжка раз, ИМХО, посложней
- книжка два, вроде попроще
Оцените статью!