ADC取樣與示波器上顯示不符

m06fu4 · 發表於 2014-9-18 10:53:59

最近使用TI 的MSP430做編碼器訊號的取樣，訊號是100HZ的弦波，經過OPA放大後，在OUT端接示波器看起似乎挺OK，就是一個正弦波，但是由ADC取樣進來後，發現弦波的波谷兩側會往內凹，像是蘋果被咬一口後有缺角的感覺，不知道為甚麼會這樣?

另外如果我在OPA的Rf端並聯上一顆電容的話可以改善缺角的情形，可以這個值卻不好配，電容值太大當馬達
高速運轉時弦波會被截掉，配太小又沒效果。
示波器S.jpg

想請教各位大大:
1.為甚麼ADC跟示波器上顯示的值不一樣呢，都是同一點進去取樣的啊?
2.有甚麼辦法可以改善ADC取樣失真的問題呢?

拜託各位前輩了，這真的有點無處下手的感覺。謝謝!

ciko.ciko · 發表於 2014-9-18 12:26:49

可能是ADC的滿刻度設定過低造成,試著調高ADC的滿刻度值或降低輸入信號電壓值.

jojoling · 發表於 2014-9-18 13:10:26

不確定誤差是否來自外部信號~
你用示波器量測確定外部信號是正確~
請問，你有目視檢查 ADC 讀取出來的值嗎？有沒有可能誤差來自於程式？

m06fu4 · 發表於 2014-9-18 14:33:20

第二張圖，是ADC讀取的值，程式因該是沒問題的，我是連續取樣700點，並沒有做其他動作。

phuang3 · 發表於 2014-9-18 14:45:34

示波器也是ADC，差別在於一般示波器輸入阻抗高達10M歐姆，影響被測端小。不知道你的ADC是長怎樣?

jojoling · 發表於 2014-9-18 14:46:24

本帖最後由 jojoling 於 2014-9-18 02:48 PM 編輯

m06fu4 發表於 2014-9-18 02:33 PM static/image/common/back.gif
第二張圖，是ADC讀取的值，程式因該是沒問題的，我是連續取樣700點，並沒有做其他動作。 ...

你好，

示波器那張，ADC上的值全是正值，但你圖上的值，是以 1000 到 -1000表示，同時有加入了取樣時間因素~
總覺得~
程式有問題~
ADC 取樣值沒問題~100Hz 波形應該不會有元件失真的問題~
是取樣時間有狀況的感覺~

另如為 ADC 取樣失真，應該會發現波形以原點來看，左右寬度一樣，但你的圖，很明顯失真的位置，感覺時間軸是一個不連續的狀態。

scottwang · 發表於 2014-9-18 15:06:46

貼出ADC輸入輸出的電路，大家要猜也才不會差太遠。

m06fu4 · 發表於 2014-9-18 16:14:04

本帖最後由 m06fu4 於 2014-9-18 04:15 PM 編輯

恩我使用的是TI　MSP430F5438A內建的12 bit ADC模組，取樣完後，是0~4096的值在經過中心值校正，成圖上所看到的+1500~-1500的值，至於時間軸不太對，我猜可能我用DC驅動馬達有一點震動，所以波型時間軸看起來有縮放的感覺，才會圖上看起週期不太對。

這是OPA放大的電路圖: OUT 直接接ADC 也是示波器量測的點
M通道放大電路.jpg

波型晃動:

OUT 直接接ADC可以嗎? 還是有需要再串電阻??

skyboat0520 · 發表於 2014-9-18 17:01:08

再拿幾個 LM324試試，EDN 雜誌有些文件可參考看看：Current source enables op amp’s output to go to ground

scottwang · 發表於 2014-9-18 17:18:13

你在目前放大器的輸出和ADC之間再加一級電壓隨耦器看看.

jojoling · 發表於 2014-9-18 17:29:19

本帖最後由 jojoling 於 2014-9-18 05:43 PM 編輯

把 LCM 324 第4腳電壓降低至 -2v 到 -5v 看看~

jojoling · 發表於 2014-9-18 17:44:08

突然想到~你示波器都看到正確無失真的波形了~
應該從軟體或MSP430 去想才對耶~

xiaolaba · 發表於 2014-9-18 19:18:26

m06fu4 發表於 2014-9-18 02:33 PM static/image/common/back.gif
第二張圖，是ADC讀取的值，程式因該是沒問題的，我是連續取樣700點，並沒有做其他動作。 ...

先不要做軟件修訂, ADC RAW DATA 看看用 EXCEL PLOT CHART 畫圖的結果

xiaolaba · 發表於 2014-9-18 19:21:10

m06fu4 發表於 2014-9-18 04:14 PM static/image/common/back.gif
恩我使用的是TI　MSP430F5438A內建的12 bit ADC模組，取樣完後，是0~4096的值在經過中心值校正，成圖上所看 ...

忘記了430 ADC 有沒有差分輸入
試試不要BUFFER放大器

m06fu4 · 發表於 2014-9-18 19:26:02

jojoling 發表於 2014-9-18 05:29 PM static/image/common/back.gif
把 LCM 324 第4腳電壓降低至 -2v 到 -5v 看看~

那整你準位拉高可以嗎? 如0.8~3V這樣勒

因為我是使用單電源所以才接地，另外ADC DRAW DATA 我用EXCEL畫過了，跟第二張用MATLAB畫的依樣。

先用電壓隨偶器試看看好了，LM324可以嗎? 還是要其他OPA。

scottwang · 發表於 2014-9-18 19:52:31

就先用LM324就好.

xiaolaba · 發表於 2014-9-18 23:29:12

如果懷疑動態問題, 可以先用注入穩壓源, 看看你變形那段的電壓範圍的 ADC 值會不會超出計算範圍

會不會和 LSB 有關呢.

m06fu4 · 發表於 2014-9-20 00:24:26

喔，試出來了，串一個電壓隨偶器有用，不過LM324似乎沒用還是會有雜訊且失真更嚴重，但是換成OPA2743接成的電壓隨偶器確實可以防止失真，不知道是不是反應速度比較快的關係?

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ADC取樣與示波器上顯示不符

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