Forum: HF, Funk und Felder Mic Amp an 2.4GHz Sender - Störung


von Julian A. (julian_a)



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Hallo Experten,

ich arbeite derzeit mit meiner Gruppe an einem kleinen Projekt für die 
Uni.
Wir sollen Telosb Motes (Batterie betriebene sensor nodes mit MSP430 und 
2.4GHz transceiver) verwenden um Daten per Funk auszutauschen. Was für 
Daten wir austauschen und was wir mit ihnen machen ist uns überlassen.

Wir haben uns dafür entschieden Sprache in Echtzeit zu übertragen.
Hierzu haben wir zwei Schaltungen entworfen. Eine für das Mikrofon und 
eine für den Audioverstärker.

Der Ablauf ist dann wie folgt:
Die eine Telosb Mote sampled mit dem ADC den Ausgang des Mikrofon 
Verstärkers. Dann werden die Daten zur zweiten mote gesendet (Samplen 
und senden geschieht im Ping-Pong mode so, dass kontinuierlich Daten 
kommen).
Die zweite mote gibt diese Signale dann über den DAC an den 
Audioverstärker.

Das ganze funktionierte erstaunlicherweiser auf Anhieb ganz gut so, dass 
man Sprache gut verstehen konnte. Das Problem ist nur das wir ein 
andauerndes recht lautes "Brummen" mit übertragen. Das brummen lässt 
sich schon auf der Spannungsversorgung des Mic-Amps messen und ist dann 
am Ausgang deutlich verstärkt zu sehen (Sieh Plot (Grün: Vcc, Gelb: 
Mic-Amp out)). Wir vermuten das die Störung mit der Funkübertragung 
zusammen hängt, da die Einbrüche in der Spannung etwa mit der Paket rate 
übereinstimmen. Die Frage ist, ob einfach beim Senden die Spannung 
zusammen bricht (2xAA Batterie über LC filter an die mote angeschlossen) 
oder ob die Funkwellen irgendwie in die Schaltung einkoppeln.

Für Ideen und Anregungen bezüglich Ursache und Behebung des "Brummens" 
sind wir sehr dankbar.

Viele Grüße,
Julian

von Bernhard (Gast)


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>Die Frage ist, ob einfach beim Senden die Spannung
>zusammen bricht (2xAA Batterie über LC filter an die mote angeschlossen)
>oder ob die Funkwellen irgendwie in die Schaltung einkoppeln.

Ich würde beides nicht ausschließen wollen. Entferne doch als ersten 
Schritt testweise R6. Wenn die Störungen über die Supply kommen, sollte 
dann das Brummen weg sein, denn der OPV hat eine hohe Power Supply 
Rejection (~90dB), die nur durch R6 gebrochen wird. Ist das Brummen noch 
da, dann hat es eine andere Ursache.

von Bernhard (Gast)


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... ach ich sehe gerade, R1 und R2 sind auch noch da, kannst du die auf 
höhere Werte setzen? Beide auf 1MOhm oder so? Oder alternativ einen 
größeren C parallel zu denen. Sonst koppeln Störungen auf der Supply auf 
diesem Weg auf den Eingang des Verstärkers.

von Julian A. (julian_a)


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Hey,

vielen Dank für die Antwort!

R6 kann ich nicht einfach entfernen da er für die Versorgung des 
Mikrofons benötigt wird.
Wie wirkt sich der Widerstand denn auf die Power Supply
Rejection aus und was habe ich mir darunter genau vorzustellen?

Viele Grüße

von Mani (Gast)


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Mach den Eingang HF dicht.
2n2 parallel zur Kapsel.

von Julian A. (julian_a)


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Mani schrieb:
> Mach den Eingang HF dicht.

Was mich nur wundert ist, dass die Störung ja nicht wirklich 
hochfrequent ist.
Ich habe grade mal den Mic-Amp mit einer externen Spannungsquelle 
versorgt und das Brummen ist unverändert geblieben... Es liegt also 
wahrscheinlich nicht an der Spannungsversorgung des telosb.

von Bernhard (Gast)


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>Wie wirkt sich der Widerstand denn auf die Power Supply
>Rejection aus und was habe ich mir darunter genau vorzustellen?

Der OPV ist so gebaut, dass sich Schwankungen der Supply kaum auf die 
Ausgangsspannung des OPV auswirken (PSRR=Power Supply Rejection Ratio). 
Wenn du nun aber Störsignale von der Supply an den Eingang des OPV 
legst, dann werden diese Signale natürlich verstärkt und erscheinen am 
Ausgang. Du machst das an zwei Stellen: Beim Vorwiderstand für das 
Mikrofon und beim Spannungsteiler R1/R2.

Um auszuschließen, dass die Störungen auf diesem Weg entstehen, musst du 
beides testweise verhindern. R6 kannst du einfach weglassen, für den 
Test funktioniert das Mikrofon mal nicht, ob Brummen noch da ist kannst 
du trotzdem testen. R1/R2 solltest du für den Test auch ändern, entweder 
je 1MOhm oder einen fetten C (10-100 µF oder sowas) zusätzlich zu C1.

von Bernhard (Gast)


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>Ich habe grade mal den Mic-Amp mit einer externen Spannungsquelle
>versorgt und das Brummen ist unverändert geblieben

Mach das gleiche nochmal, aber mit 100µF parallel zu C1

von Julian A. (julian_a)


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Hi Bernhard,

vielen Dank, jetzt verstehe ich was du gemeint hast.

Bernhard schrieb:
> Mach das gleiche nochmal, aber mit 100µF parallel zu C1

Das werde ich am Wochenende gleich mal testen und dann berichten.

von Julian A. (julian_a)


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Bernhard schrieb:
> Mach das gleiche nochmal, aber mit 100µF parallel zu C1

Super, vielen Dank für den Tipp! Ich habe jetzt 1MOhm Widerstände 
verwendet und weiterhin die externe Spannungsquelle und siehe da, das 
rauschen ist beinahe komplett eliminiert worden!!

Die Farge ist jetzt, wie ich die Spannungsversorgung des telosb´s am 
besten filtern kann da ich auf die Dauer die externe Quelle nicht 
verwenden kann.
Vielleicht mit einer LC Kombination?

von Julian A. (julian_a)


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Hat keiner eine Idee?

von Bernhard (Gast)


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Du kannst jetzt mal wieder die alte Spannungsquelle nehmen und die 
2x1MOhm drinlassen. Wenn der Brumm zurück ist, dann schalte einen Elko 
parallel zu C1. Ansonsten wie gesagt R6 testweise abklemmen und schauen, 
ob der Brumm bleibt.

von Julian A. (julian_a)


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Hi,

also ich habe zusätzlich 10uF parallel zu C1 geschaltet aber das Brummen 
ist dann immer noch unverändert da. Was mich allerdings ein wenig 
wundert, da ein 10uF Elko den Einbruch der Versorgung doch wenigstens 
teilweise verhindern sollte.

R6 zu entfernen werde ich später auch nochmal testen.

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