Выбор ФНЧ для сглаживания ШИМ и подачи на MICxP (sim300), пассивный или активный? Опции

[Alt.F4]

Осциллографа не имею, поэтому все процессы моделирую в Electronics Workbench.
Соорудил пассивную RC-цепочку 10-го порядка и фильтр Чебышева 6-го порядка (причем указал номиналы элементов доставаемые => АЧХ не идеальна) с частотой среза 3,4кГц.
В итоге получилось при амплитуде ШИМ (~30кГц) 3В:
- АЧХ пассивного фильтра по напряжению начинает стремительно падать с 650мВ до 0В (на 3400Гц)
- АЧХ активного фильтра по напряжению изменяется от 2В до 5В на промежутке (0,3 - 3,4кГц)
Получается у аналогового очень сильное затухание, а на выходе активного придется ставить делитель напряжения.
1. Опыта построения фильтров нет, но мне кажется, что можно использовать пассивный фильтр (R=100, C=470n), тем более в "AN_Audio line input" на sim300 написано: Line-input range <200mV. Или я не прав?
2. Аналоговые земли ФНЧ и sim300 можно соединять?
Спасибо.




Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 16 2010, 16:54

[M_Z]

Зачем R1. он не нужен. можно вход "-" соединить с общим через конденсатор да и все.

[Alt.F4]

В аппноте схема такая.
Выходит R1 нужен только для уменьшения амплитуды входного сигнала на mic2p? В таком случае выход mic2n наверное вообще можно не подключать.


Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 16 2010, 16:55

[CADiLO]

На некоторых прошивках без этого резистора на включался второй канал. Если нет разделительного конденсатора, то ток от Vmic течет через микрофон и определяется по этому наличие подключения. Если стоит разделительный конденсатор, то нужно нагрузить Vmic.
Потом это исправили и функция автодетекта подключения ко второму входу стала отключаемой и работать правильно.

Ну и внимательно прочтите что под этой картинкой написано - там ниже даже табличка с номиналами есть.

[Alt.F4]

Теперь проблема с помехами. Перерыл весь форум, советы одни:
1) 10pF и 33pF по входу зашунтировать на аналоговую землю (я поставил 18pF и 47pF)
2) Аналоговая земля соединяется в одной точке на входе около стабилизатора
3) Шунтировал 100 Ом вход на аналоговую землю, но лучше не стало, только полезный сигнал амплитуду потерял
Что можно еще добавить?
Спасибо.
з.ы. от ФНЧ отключаю - тишина.

[SpiritDance]

2) Аналоговая земля соединяется в одной точке на входе около стабилизатора

Разорвите. Аналоговая земля соединяется с цифровой в самом модеме.

Сам ФНЧ тоже посадите на аналоговую землю.

Возможно блокирующему конденсатору C1 надо нарастить емкость. У меня это, если мне не изменяет склероз, тантал на 20 мкФ.

[Alt.F4]

Поставил тантал 22мкФ на место C1 - ничего не изменилось. Потом решил землю ФНЧ отпаять вообще (т.е. фильтра нет) и помех от GSM трансляции не стало вообще, остался только какой-то шум/писк...
Если вообще отсоединить от МК, то гробовая тишина.
з.ы. не могут ли конденсаторы "шуметь" в фильтре НЧ (470нФ)?
Спасибо.

Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 26 2010, 10:10

[ArtemKAD]

з.ы. не могут ли конденсаторы "шуметь" в фильтре НЧ (470нФ)?

Теоретически нет. А если это керамический SMD конденсатор - однозначно нет...

Потом решил землю ФНЧ отпаять вообще (т.е. фильтра нет) и помех от GSM трансляции не стало вообще

Вот тут собака и покопалась. При Вашем подключении явно помеха связанная с конечным сопротивлением дорожки земли прямо прикладывалась к входу микрофона...

[Alt.F4]

Убрал фильтр вообще. Я тут прикинул, передается все равно 0,3 - 3,4кГц.
Речь различима, но шум/писк остался


Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 26 2010, 11:09

[=F8=]

1. Сигнал на микрофонный вход нужно подавать относительно аналоговой земли модуля.
2. Как уже говорили, аналоговая земля модуля не должна нигде на плате соединяться с общей землей. В том числе и через конденсаторы.
В общем сигнал на микрофонных вход нужно подавать через
а) диф. усилитель.
б) телеком. трансформатор.
в) линейную оптопару(например IL300).

Я тут прикинул, передается все равно 0,3 - 3,4кГц.

А в том, что модуль нормально шим воспримет уверен?


Сообщение отредактировал =F8= - Oct 26 2010, 11:46

[ArtemKAD]

Параллельно R2 поставь хоть 0,1мк...
Зашунтируй mic2n пикофарадным кондером. Или просто замкни его на AGND.

[Alt.F4]

=F8=, хотелось бы минимизировать затраты... Если делать ШИМ дифференциальный, я думаю это не изменит положение. В том что ШИМ воспримет это 100%, он же проходит через цепочку RC, там уже и ШИМа как такового нет. Это я так думаю, осциллографа нету посмотреть. Но играет ведь =)

Параллельно R2 поставь хоть 0,1мк...
Зашунтируй mic2n пикофарадным кондером. Или просто замкни его на AGND.

поставил 0,1мкФ, все осталось на том же месте (или я не заметил разницы).
mic2n посадил на AGND.
Шум кстати такой же, если к контактам mic ничего не подключено. Просто один раз забыл переключить на 2 канал и услышал тот же шум на mic1.
з.ы. подключал наушники к выходу МК: шум на линии появляется только когда sim300 подключен к mic2, т.е. если работает первый канал, то шума нет.

Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 26 2010, 14:10

[=F8=]

=F8=, хотелось бы минимизировать затраты... Если делать ШИМ дифференциальный, я думаю это не изменит положение.

Да не шим дифференциальный, усилитель дифференциальный перед входом микрофона поставить. Примерно такой.


Кстати R1(между mic_p и mic_n) попробуйте вместо 4.7к около 1к5 поставить.

Сообщение отредактировал =F8= - Oct 26 2010, 14:32

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alt.F4]

попробуйте вместо 4.7к около 1к5 поставить

Ничего не изменилось.
Диф усилитель решит проблему? Я думаю врядли...

Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 26 2010, 14:56

[ArtemKAD]

А если увеличить R1 до 20-30кОм, убрать R2 и уменьшить усиление канала mic2 до нуля (AT+CMIC=1,0)

[Alt.F4]

А если увеличить R1 до 20-30кОм, убрать R2 и уменьшить усиление канала mic2 до нуля (AT+CMIC=1,0)

Впаял 20К. По-моему снова, разницы особой нет.
Стал выпаять по очереди конденсаторы, и уменьшает помехи только 0,1мкФ!!! Если его убрать, шумы просто нереальные, т.е. что есть 18пФ, 47пФ что их нет, разницы никакой...

[Samodelkin]

Впаял 20К. По-моему снова, разницы особой нет.
Стал выпаять по очереди конденсаторы, и уменьшает помехи только 0,1мкФ!!! Если его убрать, шумы просто нереальные, т.е. что есть 18пФ, 47пФ что их нет, разницы никакой...

А полезный сигнал на ФНЧ откуда у вас берется?
Я как-то делал информаторы на таком принципе. С процессора ШИМ пропускал через RC фильтрик примитивный, и усиливал операционником включенном по обычной схеме инвертирующего усилителя. Вывод MICN сидел у меня прочно на земле, MICP через 2к2 тоже на землю, и сигнал с ОУ шел на MICP через 0,1 мк. После первого включения оказалось что наводка от ВЧ не сильно, но портит полезный сигнал. Оказалось что помеху ловит то-ли линия питания процессора то-ли импульсный стабилизатор.
В общем запитал проц через RC цепочку 3 ома + 220 мкф электролит, и все проблемы исчезли. Звук стал чистый, насколько это может передать GSM сеть. Все постороние фоны исчезли.
И при этом я не заморачивался с аналоговой землей вообще. Просто на плате оставил максимум фольги с двух сторон и к ней соединил все земли, включая аналоговую. С подсоединением всех земель в одной точке тоже не заморачивался, как было удобно при разводке так и развел. Ну конечно постарался разместить весь аналоговый тракт поближе к GSM модулю и все SMD элементы. При этом антенна модуля была накручена прям на разъем запаянный на той-же плате без какого-либо удлинения кабелем.
Кстати.... делал и немного по другому на другом устройстве - вывод MICN оставлял в воздухе, и было что садил его на землю через 0,1 или 1 мк. Честно говоря разницы не заметил. Работало нормально в любом случае. Главное чтоб MICP был на землю через 1,5-3,3 км. Я обычно ставил 2к2!

Еще, из собственного опыта скажу, SIM300, при присоединении к нему микрофона на проводе витом неэкранированном длиной 2-3 метра конечно ловит ВЧ, которое немного загрязняет сигнал. А вот включенный точно по такой-же схеме SIM900 приятно удивил. Обычный микрофон включенный на 2 метра провод неэкранированный, обычный витой, помех практически совсем не ловил. Что-то начинало мешающее появляться только если микрофон поднести близко к антенне. Лично мне это очень понравилось.
Да и обычная схема подачи сигнала на SIM900 у которого MICN просто висит в воздухе тоже оказалась намного менее чувствительна к помехам от близкорасположенной антенны.

Удвачи.

[Alt.F4]

Оказалось что помеху ловит то-ли линия питания процессора то-ли импульсный стабилизатор.

Подключаю наушники к ШИМ отключенному от MIC, на линии чистый звук, питание МК не причем.

Главное чтоб MICP был на землю через 1,5-3,3 км. Я обычно ставил 2к2!

Поставил 3,3К - разницы нету.

В общем, помеха стала терпимой, когда допаял последовательно к запирающему конденсатору 1мкФ еще один в 470пФ.
Метод называется "тык" =)

[=F8=]

Подключаю наушники к ШИМ отключенному от MIC, на линии чистый звук, питание МК не причем.
Поставил 3,3К - разницы нету.

В общем, помеха стала терпимой, когда допаял последовательно к запирающему конденсатору 1мкФ еще один в 470пФ.
Метод называется "тык" =)

1мкФ последовательно с 470пФ будет приблизительно 470пФ. Если все сделано правильно помеха не должна быть терпимой, ее вообще не должно быть слышно. И на методе тыка тут далеко не уедешь.

[Alt.F4]

Теперь вот так. 10p и 33p как в даташите, картины вообще на слух не меняют.
Сквозь голос помеха заметна. Наверное в схему больше нечего добавить.


Сообщение отредактировал Alt.F4 - Oct 27 2010, 13:42