О фильтрации выходного сигнала драйвера АЦП Опции

[DSIoffe]

Здравствуйте все!
Я хочу слегка отфильтровать выходной сигнал драйвера АЦП перед тем, как подать его на вход АЦП. Обычно предлагают по небольшой RC-цепи на каждом из выходов драйвера (R9*C8 и R10*C10 на приложенном рисунке). Методом научного тыка в плату я заменил обе ёмкости на одну между входами АЦП (C9). Так получалось меньше шума после АЦП. По результатам моделирования в Micro-Cap фильтрация тоже получается лучше.
Вопрос: есть ли тут грабли? Чем одна ёмкость между входами АЦП хуже, чем по одной ёмкости с каждого входа на землю? Или надо ставить все три ёмкости?
Заранее признателен.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Xenia]

Кондёры это спасение от высоких частот. А вот кто бы подсказал входной (относительно АЦП) фильтр для глушения сетевой наводки 50 Гц.
Проблема в следующем - измеряются биопотенциалы человеческого тела, из-за чего полезный сигнал слабый, а сетевые наводки относительно велики (т.е. амплитуда полезного сигнала на порядок меньше частоты 50 гц, которая туда проникает). Частота наводки легко отфильтровывается цифровыми методами, но только в том случае, если ... она не зашкаливает за пределы шкалы АЦП. Вот и получается, как между Сциллой и Харбидой - при малом коэффициенте входного усиления наводку удается устойчиво держать в рамках, однако полезный сигнал при этом слишком мал и грубо оцифровывается, а если прибавить усиление, то сигнал становится достаточно интенсивным, но тогда сетевая наводка слепит АЦП, т.к. в местах зашкалов пропадает вклад полезного сигнала.
Вот если бы можно было еще до входа АЦП пусть не полностью отфильтровать 50 Гц, а хотя бы понизить ее амплитуду на порядок, то был бы полный ажур. Кондёрами, как понимаете, эта проблема не решается. Нужен какой-то узкополостный фильтр низких частот. Кто-нибудь встречал нечто подобное перед входом на АЦП?
P.S. Область частот полезного сигнал 100-400 гц, это, к сожалению, слишком близко к 50 гц, чтобы давить низкую частоту грубо (типа того, чтобы поставить разделительный конденсатор на проходе) - вместе с 50 герцами такой фильтр завалит мне и полезный сигнал.

[ledum]

Вы это имели ввиду http://www.national.com/ms/LB/LB-5.pdf или что-то другое?
Если 16 МБ не проблема - http://www.4shared.com/file/118990457/f2de...tions_2009.html - программа расчета большинства известных фильтров - от LC до цифровых - там есть активные фильтры, выбираете Band Stop или ФВЧ

Сообщение отредактировал ledum - Oct 22 2009, 10:59

[Xenia]

Вы это имели ввиду http://www.national.com/ms/LB/LB-5.pdf или что-то другое?

Я когда задавала вопрос ничего конкретного в виду не имела. Ссылку эту посмотрела и задумалась... 50 Гц он, конечно, режет хорошо (-40 db), но на 100 Гц он давит полезный сигнал на -15 db (соглаcно графику Figure 2), т.е. в 32 раза. Это много. Кроме того, он резко изменит соотношение амплитуд составляющих внутри интересующего меня диапазона частот, т.к. правый край - 400 гц он практически не режет. Нужно думать. Хотелось все же, чтобы фильтр был еще более острым.

Так вроде бы фильтр третьего порядка всего с этим справится ?

Я не спец в фильтрах. Что касается самого АЦП (сигма-дельта ADS1255), то его фильтрующие способности, по-видимому, сильно завязаны на частоту дискретизации. Если установить частоту сбора данных 50 Гц, то сетевую наводку он рубит замечательно. Но мне, как понимаете, такая частота для оцифровки данных мала, т.к. мой диапазон 100-400 Гц. Таким образом, мне приходится работать на частоте дискретизации 1000-2000 Гц, чтобы хотя бы различать биения на 400 герцах.

Поведение АЦП при этом таково, что при частоте оцифровки 5, 10 или 50 Гц сетевой помехи не видно, но она появляется во всей своей красе уже при 100 Гц. Все отлично до тех пор, пока полный период сетевой помехи целиком укладывается в период преобразования. Т.е. тут не столько АЦП своим фильтром ее фильтрует, сколько она сама самовычитается по причине своего нулевого среднего за этот период. Уже на частоте пребразования 100 Гц видно разительное отличие между четными и нечетными точками. А на частоте 1000 Гц я отчетливо вижу четкую гармонику 50 Гц, повторяющуюся через каждые 20 точек.

В даташите на мой АЦП есть куча информации про эти фильтры, но я не вижу никаких средств управлять ими иначе, чем изменяя рабочую частоту оцифровки (data rate). Но такой возможности я лишена, т.к. фактически привязана к частоте 1000 Гц и снизить ее не могу.

[ledum]

Я когда задавала вопрос ничего конкретного в виду не имела. Ссылку эту посмотрела и задумалась... 50 Гц он, конечно, режет хорошо (-40 db), но на 100 Гц он давит полезный сигнал на -15 db (соглаcно графику Figure 2), т.е. в 32 раза. Это много. Кроме того, он резко изменит соотношение амплитуд составляющих внутри интересующего меня диапазона частот, т.к. правый край - 400 гц он практически не режет. Нужно думать. Хотелось все же, чтобы фильтр был еще более острым.

Качество скана сыграло злую шутку - минус 15 дБ на 100Гц это просто двойной Т-мост без операционника. С операционником - жирная линия на 60Гц.
На нижней картинке спан от 30Гц до 100Гц - маркер - на 70Гц. На предыдущем посте другое предложение - полосовик 100 - 400Гц (картинку вставил, а подпись уже не успел), но, ИМХО, режектор проще и лучше.
PS А Вы что мощности считаете? 15дБ по мощности - 31.6 раза, по напряжению - 5.62 раза

Сообщение отредактировал ledum - Oct 22 2009, 12:10

[Xenia]

Вы что мощности считаете? 15дБ по мощности - 31.6 раза, по напряжению - 5.62 раза

Ага, пронеслась. С децибелами мне редко приходится иметь дело - не по той формуле вычислила.
За ответ спасибо!