Problema de suelo ruidoso

En este diseño, el motor 2A "M", que funciona a PWM = 10kHz, genera mucho ruido en el suelo, como se muestra en el trazo del visor. No solo el suelo es sinusoidal sino más doloroso, el nivel del suelo sube hasta 80 mV cuando el motor está en marcha.

Desafortunadamente, este ruido y el hecho de que "tierra está a 80 mV" hacen que sea muy difícil detectar la muy pequeña variación de voltaje del sensor "S".

Solo una gran batería de 3,7 V alimenta el motor y el procesador. Una batería muy pequeña de 3,0 V alimenta de forma independiente el amplificador operacional.

Todas las trazas de tierra son extremadamente gruesas y han sido diseñadas en la medida de lo posible como una estrella. Hay un par de 100 uF en la batería grande de 3,7 V, así como múltiples 0,1 uF. Hay uno de 4,7 uF y varios de 0,1 uF en la batería pequeña de 3,0 V.

¿Qué podría hacer para minimizar este suelo ruidoso?

esquemático

rastreo de alcance

Publicar su diseño físico nos ayudaría mucho a ayudarlo.
Este problema es algo similar a este , y podría requerirse un enfoque similar.
¿Es realmente ruido de fondo? ¿Qué punto del circuito tiene alcance y dónde está conectado el clip de tierra? ¿Cómo se genera la referencia de 1,5 V para el amplificador operacional? Por cierto, las entradas del amplificador operacional parecen estar al revés en el diagrama: parece que debería ser una etapa inversora con una referencia V/2 en +.
¿Qué quiere decir con "la tierra está a 80 mV"? Tierra es, por definición, 0V. Tal vez si elige un lugar y lo llama "tierra", y lo compara con otro lugar y también lo llama "tierra", entonces puede medir una diferencia de 80 mV. Así que no hagas eso. Y no permita que sus componentes sensibles lo hagan tampoco.
@PhilFrost Exactamente. Es un problema de rechazo de la fuente de alimentación. Las baterías y los motores no leen esquemas y no colaboran para inyectar ruido en el lado del terminal.
@Kaz: corrija el error de la etapa de inversión. v/2 está en la entrada + y el sensor en la entrada -.

Respuestas (2)

¿Tiene un condensador de desacoplamiento en el propio motor? De lo contrario, agregue un capacitor cerámico de 100 nF entre los terminales del motor, lo más cerca posible de la carcasa real del motor. (En el peor de los casos, a través de los conectores a los terminales del motor en su placa).

¿El motor funciona en un solo sentido? Si es así, agregue también un diodo de disipación a través del motor, con el ánodo hacia tierra.

Para obtener una mejor medición del voltaje a través del sensor, es posible que pueda usar cableado de estilo Kelvin (o cableado de "sensor remoto de voltaje") donde los cables del sensor reales están separados de los cables que transportan corriente. Si esto funciona depende de cómo se crea la tierra para su referencia de 1.5V.

Una batería separada para el motor solo parece una buena idea. Si no puede hacer eso, al menos coloque un regulador de voltaje entre la batería de 3,7 V y el resto del circuito, regulando hasta 3,3 V más o menos. (Necesitará un regulador de caída ultrabaja, como un LF33AB o mejor, para hacer esto). Los reguladores generalmente amortiguan 80 dB o más de ruido. Especialmente si mantienes los terrenos separados.

Quizás el sensor, el amplificador operacional y el procesador deberían estar juntos en una batería, y el motor debería estar en su propia batería. Los dos circuitos no deben compartir tierra en absoluto: el control del motor puede efectuarse a través de un optoacoplador.

Obviamente, eso ayudaría, pero no es posible por una razón de capacidad de la batería.
@gregoiregentil Pero en el esquema, ya están en baterías separadas, solo que sin aislamiento.
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