Problemas de ruido con el ADC del 18f2550

[titockmente]

Hola gente como estan?
Tengo un problemita de ruido en un proyecto que estoy haciendo. Se trata de un estetoscopio electrónico con la posibilidad de pasar los datos a la PC. Sinceramente no se bien que puede ser. Basicamente estoy capturando el sonido que viene de un microfono, pongo un filtro pasaaltos en 20 Hz y pasabajos en 500 Hz; luego muestreo a unos 7500 Samples/seg.
El problema es que cuando quiero pasar los datos a la PC (cosa que hago a través del puerto serie) aparece un ruido bastante raro, parece como si estuviesen haciendo alguna fritura cerca...
Para que tengan un poco mas de información adjunto los audios. Tanto de una auscultacion de ejemplo, como así también de la señal que se indica en el esquemático como DAQ puesta a masa.
Alguien sabe que puede ser??
Adjunto esquemático y ruidos correspondientes.

Muchas Gracias!!

 

[kuropatula]

Es dificil saber cual es tu problema, pero en el esquemático vi que te pueden faltar algunos condensadores en las fuentes de los operacionales para eliminar ruidos. Probá con condensadores de 100nF en paralelo con algunos de 470uF y jugá un poco con los valores para ver si obtenés un resultado mejor.
Si tenés un osciloscopio pone un canal en AC y medí el valor en la fuente para ver que tanto ruido tenes. El VOLT/DIV debería estar en mV... no se cuantos exactamente pero la idea es que sean muy pocos, mientras menos mejor.

 

[titockmente]

kuropatula gracias por la respuesta!. Como habran notado no se trata de ruido blanco, sino uno un poco mas extraño, para mi, el de una señal cuadrada (por algunos analisis espectrales que hice de las grabaciones que adjunte).

Estuve viendo que estas estrategias pueden ayudar:
Usar cables blindados
Estoy trabajando en un conversor a señal balanceada para el microfono
Cambiaria un poco el orden de las etapas:
mic <--> señal balanceada <--> AD620 (AO de instrumentacion) <--> filtros <--> Adaptadores de nivel para micro y auriculares
Poner todas las masas analogicas a un mismo punto (tipo estrella) y alimentar la parte digital por separado
Hacer un PCB con plano de masa (ground plane)

Aclaro que, tal como esta el esquematico en el pdf, asi tengo implementadas las cosas. Son dos PCBs independientes conectados por cables. Uno de ellos es una placa experimentadora de esas que se sueldan. El modulo de RS232 está conectado por cables al PIC tmb (ya que aproveche de un entrenador que arme años atras). Por esta razon quiero hacer un PCB donde esté todo junto (seguramente el ruido será menor).
Que opinan al respecto?

 

[juanma2468]

Justo antes de ver el 3 comentario que vos hicise titockmente, hice lo que vos publicaste, con la grabacion filtrada hice un analisis expectral y llegue a la misma conclusion que vos, creo que hay una onda cuadrada metida en medio con un ciclo de trabajo de 3/4, porque se levanta la primera, segunda y tercera armonica, la cuarta es cero y se levanta la quinta y asi sucesivamente, estan separadas cada 250Hz aproximadamente, te adjunto las imagenes de analisis espectral que realise con las frecuencias mas relevantes. Podrias probar colocando algun filtro a la salida del DAQ a ver que pasa. En cuanto a los cables mallados, el orden y que sea todo en una PCB unica seguro va a mejorar las cosas. Para descartar problemas de ruido de linea, intenta probar de alimentarlo con baterias de 9V, asi te sacas variables de ensima y podes ir descartando problemas.

 

[titockmente]

Gracias por tu respuesta juanma2468!!!
Estoy usando baterias de 9V .
Lo de que la cuarta armonica es cero y desps vuelve a subir es por una cuestion de amplitudes de los armonicos, característico de las señales cuadradas (su rta en frecuencia se aproxima a un seno cardinal)

Gracias por la ayuda chicos! voy a seguir probando con lo que les comente y si alguien tuvo el mismo problema, se los agradeceré!!

 

[kuropatula]

Que buen analisis juanma. Muy bueno! No es que me quiera ir de tema, pero el espectro no es que existe frecuencia en los multiplos impares y no en los pares?
También creo que un PCB como decís puede funcionar, pero antes yo analizaría con un osciloscipio buscando la señal cuadrada que encontraron para ver su origen. Seguramente esté superpuesta a otra señal lo que puede dificultar las cosas, pero tal vez con suerte se pueda ver la señal y buscar su origen.
Saludos!



Acabo de ver bien las imagenes de Juanma y no me doy cuenta por que es una onda cuadrada. Lo que sé veo es que es de baja frecuencia, y puede ser de 50Hz y sus armónicos por lo que se puede reducir con condensadores.
Aunque el tema de la alimentación de la batería contradiga lo que opino....

 

[Sebastian1989]

A mi me a pasado algo parecido cuando he trabajado con audio y operacionales con ganancia alta, en mi caso tenia el protoboard sobre una mesa de madera y por alguna razón que desconozco esto hacia que se me metan 50Hz a los operacionales (cuando levantaba el protoboard a 1cm de la mesa el ruido se iba) la solución fue poner papel alusa conectado al negativo de la alimentacion debajo del protoboard.

 

[juanma2468]

Pues @kuropatula si bien es como decis que se levantan los armonicos impares y no los pares, ten en cuenta que eso es solo si la onda cuadrada es de medio ciclo de trabajo, ose a 50% en 1 y 50% en 0, en ese caso se levantan las armonicas 1,3,5,7,.... y asi con el resto. Pero cuando la señal no es 50 y 50, la cosa cambia, eso es porque se modifica el ancho del lobulo principal de la sinc al igual que los lobulos secundarios, por lo tanto entran mas barras espectrales en un lubulo de sinc, espero responder tu duda.

 

[kuropatula]

Pues @kuropatula si bien es como decis que se levantan los armonicos impares y no los pares, ten en cuenta que eso es solo si la onda cuadrada es de medio ciclo de trabajo, ose a 50% en 1 y 50% en 0, en ese caso se levantan las armonicas 1,3,5,7,.... y asi con el resto. Pero cuando la señal no es 50 y 50, la cosa cambia, eso es porque se modifica el ancho del lobulo principal de la sinc al igual que los lobulos secundarios, por lo tanto entran mas barras espectrales en un lubulo de sinc, espero responder tu duda.

Que buena info juanma! Ahora que recuerdo siempre estudié el espectro de las ondas al 50%, así que esto lo acabo de aprender de vos. Muchas gracias!
Saludos

 

[titockmente]

Totalmente de acuerdo con juanma, un nivel de continua cambia los armonicos impares a pares, por ej (y es este el caso).

 

[Saint_]

Hola @titockmente, viendo el esquema que subiste, me surge una pregunta "que quiza sea la madre del cordero".
Estas capturando audio, a una frecuencia de mestreo de 7.5KHz, ¿cada muestra que tomas la mandas por el puerto serie?, es decir los datos que capturas con el ADC no los guardas en ninguna memoria para luego de terminado el proseso recien mandarloa la PC.
Si es asi te comento que no puedes caturar audio en tiempo real via puerto serie...