ノイズ除去方法について

質問

• 超音波距離センサの実験において、受信側の装置がノイズを拾ってしまう問題が発生しています。
• コンデンサなどを使用してノイズを取り除く方法を試しましたが、うまくいきません。
• 他に効果的なノイズ除去方法はないのでしょうか？

回答No.5

noname#230359

オペアンプを適切に使用していてば、それ自身のノイズは比較的低いものです。「超音波回路の自作」を拝見していたら都合の良い回路がありましたので、その回路でご説明します。
この回路の場合オペアンプはＮＪＭ４５５８ですから入力換算（電圧）で約1.5μＶ程度（rms）、実際にはこの数倍のピーク値が観測されるはずですから、5μＶとします。この回路の受信回路のオペアンプ増幅度は1000倍と説明されている（実際はＣのインピーダンスと4558のオープンループゲイン不足で約400倍が目安）ので５，０００μＶ＝５ｍＶとなり、この回路のコンパレータ・スレシホールド電圧の１／１００程度です。したがってオペアンプ自身のノイズはまず影響ありません。
それよりかは、超音波センサはハイインピーダンス出力なので、この配線を伸ばす場合は、シールド線を用い、信号ＧＮＤをセンサ近くで基板ケース（無ければ等価なシールド板、周囲の金属筐体）に一点で落とします。更に伸ばす場合は電源線を加え、センサにＦＥＴを抱かせインピーダンス変換し伝送させます。
オペアンプ回路も例の回路図のゲイン配分だと、初段アンプが殆どフィードバックがかかっていない（オープンループ状態）ので、フィードバック抵抗を落とし1015ＰＦ程度コンデンサをパラに加えて動作を安定させます。（初段、次段のＮＦ抵抗を４７０Ｋ／１０ＰＦにすれば本当に１，０００倍のゲインが稼げます）
オペアンプも両電源が可能なら、広帯域（目安：オープンループゲインが４０ｄｂ／１００ＫＨＺ程度の汎用最高速タイプ、ＬＭ３１８、ＯＰ２７５、ＭＣ３３０７７等）を使用し、内部ループゲインを多くして動作の安定をはかります。
これらは自身のノイズ低減方法ですが、一般的には前にご説明したトラブル原因１３の要因の方が圧倒的に多いと私は思っております．
以上、参考までに。

お礼

回路をもう一度再検査したところ不良部分が多く直してみるとかなりノイズは減りました。（恥ずかしい話ノイズはなくなった・・・）今使用しているオペアンプは両電源なので教えてくださった（広帯域を使用し・・・）方法を使用しようと思っています。本当にありがとうございました。