устройство должно измерять амплитуду синусоиды.
амплитуда сигнала 0.2мВ - 200мВ
частота 100Гц - 20кГц

Питание от USB. Внешнее не предлагать!

Проблема в том, что пока что у меня получилась амплитуда собственной помехи (если вход закоротить) около 1мВ.

Плата сделана ЛУТом, 2 слоя, один полностью земля.
Сигнальные проводники длинноваты, около 3 см. Можно укоротить.
Корпус пластиковый, попробую еще фольгу, или короб для экранирования.
Но несмотря на это USB видимо дает немалый вклад в формирование помехи.

АЦП встроен в МК, МК питается от LM1117. Кондеры по питанию и на опорное напряжение само собой. (100мкФ + 680нФ)

Какие готовые фильтры(мелкогабаритные) можно использовать для фильтрации питания?

Надо ли разделять землю, и если да, то как?

Для начала попробуйте взять более приличный LDO.

Всмысле? С низким проходным падением напряжения?

Смотрю даташит
Он и так 800mA Low-Dropout Linear Regulator
Около 1 В.

Есть желание поставить что-то из серии фильтров NFE или NFM от Murata Manufacturing
Ктонибудь работал с ними? Насколько уместно здесь их использование?

Если проблема с питанием, тогда ставьте правильный стабилизатор, т.е. в datasheete на который написано что-то типа ULTRALOW-NOISE и High PSRR, например, TPS793xx, LP3985, ADP1711... На входе его ставьте ferrite beards, т.к. по USB идет очень шумное питание, а стабилизаторы плохо давят высокочастотный мусор. Ну и разводка питания должна быть правильной. Ну, как то так...

Вот предложу. Поставить временно батарейку и подсоединить только землю от USB. И посмотреть на наводку. Потом думать, что фильтровать и где... Кольцо на кабеле стоит?

1. Я вообще не соединяю землю USB напрямую. И земля и питание на плату идут через BLM21PG. Если данные передаёте по USB - то их через USBLC6.
2. Источник для МК у меня LTC3405 c танталом 47u, керамикой 10u и проходным кондёром (NFM21P).
3. Опора для аналога - LTC3014 подключенная к LTC3405 c керамикой 10u и проходным кондёром.
4. Измеряемый сигнал попадает на плату через проходной конденсатор (NFM18CC)
5. Под всеми аналоговыми цепями - аналоговая земля.
6. Под всеми цифровыми цепями - цифровая земля.
7. Связь между землями - через BLM21PG.

У меня на двухслойке шум 30мкВ. Сигнал до 300мВ. Думаю вы ловите шумы не только по USB, но и через цифровое питание. Разложиде спектр шума - посмотрите на гармоники.
При измерении достаточно подложить односторонний текстолит соединённый с землёй осциллографа заземлённого по всем правилам.

Я не очень понял из этого описания - ты сигнал усиливаешь перед тем как подать на АЦП? Об этом ничего не написано, но если помеха на замкнутом входе 1 мВ, то усилитель наверное есть, т.к. у АЦП вес одной единицы 5 мВ. А раз так, то может с усилителем чего? Возбуждается, или еще что...

Ну могу усиливать, могу нет. И так и так оно и то же.
У меня вес еденицы 2.5 мВ.
Без усилителя скачет на 1 разряд (511-512) Размах ~2.5 мВ (точно < 5 мВ). Амплитуда 1.25 мВ
С усилителем в 10, раз скачет на ~10 разрядов. Размах 2.5 мВ. Амплитуда 1.25 мВ
Усилитель внутренний.

Есть мнение что правильно разведенные внутренние слои питания могут помочь (т.е. 4-слойная плата)

Это бесспорно, но есть одно маленькое "НО"....

Плата сделана ЛУТом..... И будут делаться ЛУТом, накрайняк фоторезистом.
Устройств 2 штуки, себестоимость обоих 1000р.

Кстати, а корпус разьема (и соответственно, экран кабеля) соединен с землей устройства? Если да, то без него помеху мерять пробовали?

Удачи!

Это без разъема. Тупо нога на которой меряется напруга замкнута джампером на половину опорного напряжения. Эта точка шунтируется 100мкФ электролит + 680нФ керамика. Сама опора так же.


Попробовал запитать от кроны через стабилизатор. То же самое =(
На юсб кабеле? Да, стоит, даже 2, и экран есть.

ЗЫ Пихал устройство в кастрюлю , нифига не помогает. (правда кастрюлю не заземлял)
Но хоть какое-то ослабление должно быть. (мобила в кастрюле не ловит)
Так что видимо помеха от D+ и D-....
Сам контроллер во время измерений по юсб ничего не передает, но хост-то соф'ы всеравно шлет!
Земля-то не разделена пока....

ЗЗЫ буду пробовать без юсб, посмотрим что будет

Тут советовали USBLC6-2SC6
Это же для защиты только вроде? Как это влияет на помехо защищенность?

Лучше бы привели всю схему... с усилителем (датчиком или сто там у Вас...). А осциллограф у Вас имеется?

Я же говорю, я это все без датчика проверяю. Речь о СОБСТВЕННОМ шуме, без датчика и прочей лабуды. X2 замыкаю джампером.
Вообще Х2 будет BNC, но сейчас стоит PLS2.

Усилитель встроенный в МК.

Осцилл в универе только, или на работе.

СХЕМА:
 USB_ADC.bmp ( 25.44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 207


АЦП 10 бит. Опора 2.56В.
АЦП может измерять напругу на входах ADC+ и ADC- относительно земли, и разность между ADC+ и ADC-. Разность можно усилить в 20 раз.
Весь разговор о помехе при измерении на ADC+, или разности усиленной в 20 раз.
На ADC- помеху не видно. стабильно ADC=508.
На ADC+ помеху видно. стабильно ADC= 508..509.
Разность: ADC=-5...+5

У некотрых AVR собственный шум на АЦП великоват, попробуйте "засыпать" на время измерения, даже кажется аппликуха на эту тему у Atmel была.