示波器模块第1板设计失败，附原理图

armfly · 发表于 2019-4-16 01:44:01

------- 这是设计前的规划-----
3. ADC在最大增益档位，噪声较大，波形不太好看（100mV信号输入，能识别，毛刺较大）。
   原因：主板芯片太密集，示波器前端模拟部分太靠近DAC升压电路和数字输出端口，1M欧前端受到一点干扰就会被放大。
   改进方案：将示波器前端电路独立出来做个模块插到主板（已投板）。示波器模块设计特点
      - 4层板设计，底面做完整地平面起屏蔽作用，信号在中间层和表层走线。
      - 2级运放都接成差分放大器模式，降低共模工频干扰
      - 负压芯片7660用2片（以前是一片，实测负压3.8V），两路各自独立
      - 增加2片I2C接口12bit DAC芯片，用来实现电平平移。
------- 这是设计前的规划-----

原理图未整理，将就着看吧。

D268-1_H7-TOOL-示波器模块丝印.pdf (41.45 KB, 下载次数: 109)

D268-1_H7-TOOL-示波器模块（设计失败）.pdf (69.31 KB, 下载次数: 195)

问题：
1、7660 负压-5V产生电路，纹波大大，200mV数量级，加大电容体积不允许。换7905反而可以做到5mV内纹波。
2、LDO （5.3降到5V），纹波太大，100mV数量级，被负压芯片拖垮的，换了4种不同型号的LDO，无法解决该问题
3.  电源纹波会导致运放最大增益（60倍）时，输出波形噪声太大
4.  第1级运放，差分电路失败，运放自激。改为单端输入无问题。第2级差分电路无问题
5.  I2C DAC芯片调节偏值电路无问题
6.  主板辐射、空间工频干扰导致波形叠加较大噪声。

计划解决方案：
1. 输入第1级改为单端
2. 整个前端电路加屏蔽罩（分体式，盖子可打开，可调节补偿电容）
3. 为了节约CPU IO。AC/DC，增益切换增加一个STMPE811，I2C扩展IO芯片（使用6个输出口）。这个IC就是我们RGB电阻触摸屏上的触摸IC。
4. 示波器模块上不做电源了，直接由主板提供正负5V。

zl1215 · 发表于 2019-4-16 08:15:04

站长辛苦了，可惜不懂硬件，给不了啥建议。

myxiaonia · 发表于 2019-4-16 09:07:23

做一个产品不容易的

byccc · 发表于 2019-4-16 10:55:20

AD8275，单端供电，正负10V输入，0 -4V输出。

价格贵些

leiyitan · 发表于 2019-4-16 13:47:30

做个产品真是不容易，原理样机做个七八次样板，勉强可用了！
要转量产，成本，加工，可靠性一堆问题来了。
非常感谢分享宝贵研发经验…

lanse闪电 · 发表于 2019-4-21 01:19:19

我的电路板模拟 -5V，一般用的是 TPS60403DBV，没实测过纹波，但是一直也用着没发现啥问题。供参考。

tonyugy · 发表于 2019-4-21 15:11:32

非常感谢分享宝贵研发经验

xiaosir · 发表于 2019-4-22 16:02:43

老大辛苦了！

kippsun · 发表于 2019-5-5 22:35:46

负压那边如果电荷泵带不动可以试试buck强改buck-boost，一般的buck芯片都支持强改成buck-boost出负压，我一直在用的+15转±12V就是用的同一个buck芯片

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