[求助] 用LTC2380做数据采集卡，数据跳动大

shanglaiye 2019-1-11 13:30 楼主

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）

5用stm32进行spi通信采样。

基本设计思路如下两图：

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（2.5V和5.0V）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adi的gnd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 (2019-1-11 13:30 上传)

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回复评论（10）

沙发 chunyang

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。

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点赞 2019-1-11 14:10

板凳 shanglaiye

引用: 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

点赞 2019-1-11 14:12

4楼 chunyang

引用: 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。

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点赞 2019-1-11 14:17

5楼 littleshrimp

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