差動増幅器を使った回路で正弦波のノイズが出てしまいます
- 数MHz程度の信号の増幅器を作り水中の電位差を測りたいと思っているのですが、信号を入れないでも６～１０ＭＨｚ増幅した後でピークトゥーピークで0.5V程度の正弦波が出てしまいます。
- 差動増幅器の片側をGNDに繋いでファンクションジェネレータを使って出力したものを回路に入力し、増幅したものをオシロで見たときは正弦波は見えませんでした。
- 水中の電極を近づけたり離したりしてもあまり変わらないので、差を取った信号が増幅されたものとは思えないのですが、初心者なので見当がつきません。
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差動増幅器を使った回路で正弦波のノイズが出てしまいます。
数MHz程度の信号の増幅器を作り水中の電位差を測りたいと思っているのですが、信号を入れないでも６～１０ＭＨｚ(測るたびに変わっているような気がします）増幅した後でピークトゥーピークで0.5V程度の正弦波が出てしまいます。この正弦波を消したいんですが、行き詰っています。 前段階で差動増幅器の片側(画像１のB)をGNDに繋いでファンクションジェネレータを使って出力したものを回路に入力し、増幅したものをオシロで見たときはそのような正弦波は見えませんでした。水中の電極(画像２のAとB)を近づけたり離したりしてもあまり変わらないので、差を取った信号が増幅されたものとは思えないのですが、初心者なので見当が付きません。それとも水中というのはそういうノイズが常にあるものなんでしょうか？教えていただきたいです。 回路はトランジスタ技術の２００６年１月号に載ってた心電計のものとほとんど同じで、アンプはアナデバのAD8032ANZというものでGBWは80ＭＨｚです。助けてください。お願いします。 １回路の画像 http://www.jnnl.net/1.jpg ２水中の電極位置の簡易図 http://www.jnnl.net/2.jpg アンプ http://www.analog.com/jp/prod/0,,759_786_AD8032,00.html トランジスタ技術に載ってた方のサイト http://www.neo-tech-lab.com/ECG.files/frame.htm
- bonzo69
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> 周波数は６～１０Ｈｚではなくて６Ｍ～１０ＭＨｚです。（書き方が悪くてすみませんでした。） いえいえこちらこそ早とちりで見当はずれの回答を失礼しました。 私は高周波回路は苦手なのでよくは解りませんが、ＭＨｚオーダーのノイズだと、ノイズ源や混入箇所の特定もいっそう大変でしょうね。 その上でノイズ対策で考えられるところというと、思いつくところで ・回路基板のグランドパターンは広く取ってあるか→NGならパターン切り直し ・筐体のシールドとグランドはＯＫか→基板のグランドとケースのグランドを電極Ｃに ・電極へのケーブルはきちんとシールドされているか→NGならＡ，Ｂにシールド線を使用 ・計測システムの近くに誘導ノイズ発生源（モータなど）はないか→シールドする ・電源はＯＫか（スイッチング電源ノイズが混入していないか）→NGならバッテリ駆動 ……などでしょうか。 参考回路の中でフォトカプラを使った事例がありましたね。以前私も誘導ノイズの強い環境中で使うパルス計数回路の入力にフォトカプラを介したところ、ノイズを激減できたことがあります。 質問者様の回路の場合はどこにこれを応用したらよいかは解らなくて申し訳ないのですが、検討されてみたらいかがでしょうか。
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- phobos
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ANo.2です。間違えましたのでお詫びして訂正します。 ×ローパスフィルタ→○ハイパスフィルタ
- phobos
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以下は単なる思いつきですので、うまくいかなくてもご容赦を。 Ａ，Ｂ，Ｃの電極間の水（誘電率８０）がコンデンサとして働いてしまい、予期せぬ発振をしていると言うことも考えられます。 ただ周波数が６～１０Ｈｚというのは発振にしては低いようにも思えるので、ことによると差動増幅器それぞれの発振周波数の差（ビート）が出ているのかも知れません。 もしそうであれば、電極Ａ，Ｂ間の距離を変えずに電極ＣをＡ，Ｂいずれかに寄せてみたときノイズが変化して、うまくするとノイズが消える位置が見つかるかも知れません。お試しあれ。 もしどうしてもノイズが消せなかったら、ローパスフィルタを突っ込んで知らん顔をするという裏ワザ(?)もご検討を。
お礼
回答ありがとうございます。 周波数は６～１０Ｈｚではなくて６Ｍ～１０ＭＨｚです。（書き方が悪くてすみませんでした。） 電極の位置はやってみたいと思います。 ローパスフィルタも考えたんですが、測定したい周波数と近いので躊躇してます。
- tadys
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正弦波の周波数はいくらなのですか？ ５０Hzあるいは６０Hzならば電灯線からの誘導でしょう。その場合は測定系をシールドする必要があります。 そうでないのなら回路が発振しているのでしょう。 発振周波数によって対策が異なりますので先ずは正弦波の周波数を教えてください。 どういう用途か分かりませんが、心電計並みの周波数特性でよいとしたらGBWが80MHzのアンプは周波数が高すぎて初心者には使いづらいのでもっと周波数の低いアンプに変えたほうが良いでしょう。
お礼
回答ありがとうございます。 正弦波の周波数は６～１０ＭＨｚです。なので発振しているのかも知れません。 周波数特性は心電計並みではなく、数ＭＨｚくらいの信号を考えています。 お礼と補足の場所間違えました。すいません
補足
回答ありがとうございます。 正弦波の周波数は６～１０ＭＨｚです。なので発振しているのかも知れません。 周波数特性は心電計並みではなく、数ＭＨｚくらいの信号を考えています。
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