USB供电对AD采样干扰很大，怎么解决呢

winter · 发表于 2010-12-8 15:37:19

最近弄一个玩意，用USB对STM32供电，然后AD采集，一直都还OK，不过有次用了台2脚插头的电脑发现USB对AD采样的干扰超级大。我板子上模拟地和数字地用磁珠隔开，USB的VDD和GND进板子的时候也用磁珠隔开了，但是依旧有干扰，这问题该怎么解决呢？谢谢。
另外，貌似STM32内部的AGND和GND是连起来的，这样，我外围模拟地和数字地隔开的效果不是打了折扣？困惑中

wzyllgx · 发表于 2010-12-8 18:05:27

同问，负载约400MA，如果滤除这个USB 5V电压对后级电路的干扰或者降至最低？

sunnyhook · 发表于 2010-12-8 18:58:03

用带磁环的USB线试试，还有，400mA的电流来说已经很大了，你最好用示波器看看电源的干扰到底是什么频段的，针对性的加一级LC滤波。
2脚的插头肯定不行，电脑电源部分一般都是有EMI滤波器的，内部的吸收电容都是需要接到大地的。

winter · 发表于 2010-12-8 20:18:48

嗯，谢谢楼上。我也觉得把那台电脑改成3插是最完美的解决办法。哈哈

wzyllgx · 发表于 2010-12-8 20:24:36

电脑一般都是三插吧？

Ian11122840 · 发表于 2010-12-8 20:40:19

电流问题？

电源两端加一个1000u（或者100u贴片）的大电容，就可以解决供电瞬时不足的问题了

hemjidn · 发表于 2010-12-8 21:12:58

完全隔离，电源部分用隔离dc

sunnyhook · 发表于 2010-12-8 21:57:47

回复【5楼】Ian11122840 船儿
电流问题？
电源两端加一个1000u（或者100u贴片）的大电容，就可以解决供电瞬时不足的问题了
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这个方法不太好，要是DELL电脑的USB口，接上大电容直接就毁掉了，“那真是死得连渣都没有”

USB协定只能提供500mA左右的电流，如果用隔离DCDC的话，要保证400mA的输出得80%的效率，而且一点余量都没有。要知道一般隔离的DC/DC最高效率也就80%左右，所以这个方案对USB接口很危险，不过要是电流小点的话就没问题了。

winter · 发表于 2010-12-9 09:05:25

加电容的方法我试过。没用，不是电容的问题，我用不同的电脑排查，问题就出在那台电脑原装的电源竟然是2插的。我把我的板子做成了浮地，也没用。头痛ing

Ian11122840 · 发表于 2010-12-9 09:37:15

回复【8楼】winter
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那就再加个5V开关电源供电如何？。。。。

其实我很纳闷LZ用的什么设备要用那么大电流，LED？马达？

wzyllgx · 发表于 2010-12-9 10:43:58

回复【9楼】Ian11122840 船儿
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不好意思，是我的板上电流峰值约400mA,一般情况下是300mA。USB HUB,ADC两个，还有两个吃电的芯片。

telefunken · 发表于 2010-12-9 12:12:40

你都没有一个完整的地平面,瞎搞呀.

updown · 发表于 2010-12-9 13:13:23

mark

gz_zhmj · 发表于 2010-12-9 13:15:45

接地是所有抗干扰措施的基础。滤波、屏蔽、旁路等等，都需要一个干净的地。你用磁珠的目的不就是如此吗？！还是搞搞地线吧！

winter · 发表于 2010-12-10 08:34:48

回复all，谢谢各位的回复
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1、400ma负载不是我楼主，是1楼的朋友。
2、我的意思是，如果，一定要在这个两插的电脑上正常使用，电路上能有什么方法吗？

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说实话我第一次看到笔记本的电源适配器是两插的，而且还是从国外带回原装的，，，，晕死

llssr · 发表于 2010-12-10 12:49:10

回复【4楼】wzyllgx
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电脑上是3脚的问题是的家里的插板是不是接地了？

gprs_new · 发表于 2010-12-10 16:03:59

回复【楼主位】winter
最近弄一个玩意，用usb对stm32供电，然后ad采集，一直都还ok，不过有次用了台2脚插头的电脑发现usb对ad采样的干扰超级大。我板子上模拟地和数字地用磁珠隔开，usb的vdd和gnd进板子的时候也用磁珠隔开了，但是依旧有干扰，这问题该怎么解决呢？谢谢。
另外，貌似stm32内部的agnd和gnd是连起来的，这样，我外围模拟地和数字地隔开的效果不是打了折扣？困惑中
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把电脑机箱用一根导线接地就OK了。之前自己用LM386做了个音频放大器，用的还不是USB电源，用的是外部电源供电喇叭杂音特大，后来把机箱接地就没了。估计和接地有关系。

qqqgao · 发表于 2012-1-16 15:43:48

和楼主遇到同样的问题，还在困惑中，不知楼主用什么方法解决了没？

ax6808 · 发表于 2022-2-14 13:38:55

本帖最后由 ax6808 于 2022-2-14 13:44 编辑

最近也碰到估计是一样的问题!!!
首先我估计你可能也用了只有2线的USB充电线：你尽管换一根标准的USB数据线试试（最好带双层标准屏蔽的）可能有惊喜；

分析：干扰主要来自2线充电线感应静电干扰（就是说就算设备有电池供电，USB充电头没插电只连线的情况）或USB5V充电头正常插电充电时传过来的共模干扰（一般的滤波都不起作用的，串磁珠有一定作用）。
使用标准数据线及合格充电头一般不会！
关于线缆屏蔽：
内层使用铝箔屏蔽:主要防静电感应干扰、单点接地的多;（射频同轴电缆原理不同）
外层使用丝网屏蔽:第一层电防护,主要防大干扰或安全考虑，单点、两端或多点接地（具体情况具体分析）;

graycker · 发表于 2022-2-14 14:00:12

以前做触摸屏也是ad信号容易受干扰抖动很大，很多地方三角插头的大地就是摆设，用过最好的办法还是隔离DC。

ax6808 · 发表于 2022-2-15 01:49:41

ax6808 发表于 2022-2-14 13:38
最近也碰到估计是一样的问题!!!
首先我估计你可能也用了只有2线的USB充电线：你尽管换一根标准的USB数据线 ...

今天！
终于查实了一个特别古怪的问题的定位：
结果反复验证：原来，确认是我之前所用的一根2pinUSB充电线的MICRO-B小公头有问题！
现象：最后剪掉线只剩公头了，插到我小设备U口（母座是专门设计的，可兼容供电、充电和串口ISP或监控等），STC8运行就大概率不正常（串口乱码、有的控制信号失常）！，换5pin的头无论接不接线都没有问题！
分析：（可能非VIP不能传图）可能这个2pin的头阻抗刚好不匹配，对我的STC8 11.0592MHz 9600波特率等干扰较大。。。。
下一步：进行研究（暂无高级仪器）。（老中医、老射频工程师的我刚涉足MCU不久，只能与时俱进，见招拆招）

akey3000 · 发表于 2022-2-15 08:05:05

ax6808 发表于 2022-2-14 13:38
最近也碰到估计是一样的问题!!!
首先我估计你可能也用了只有2线的USB充电线：你尽管换一根标准的USB数据线 ...

请教另一个问题，通过USB接口给MCU供电，ESD测试，MCU复位，考虑什么原因，谢谢

ax6808 · 发表于 2022-2-15 18:07:31

akey3000 发表于 2022-2-15 08:05
请教另一个问题，通过USB接口给MCU供电，ESD测试，MCU复位，考虑什么原因，谢谢 ...

我（已提前内退在外兼职）原单位某研究所有暗室,之前一直参加过很多各种EMC测试。
但之前的设备都是金属外壳的射频设备为多，涉及天线口防雷设计。现在我自己做的是自己玩的小塑料外壳的。

EMC、ESD测试都有基本规范标准和具体要求及对应的设计选型及成本，具体得跟自己的产品定位和要求结合综合考虑。
屏蔽隔离滤波、ESD接口保护（有可能就加金属外壳、钳位、限流、稳压滤波等等）。

ibmx311 · 发表于 2022-2-15 19:43:45

很多人就觉得dcdc或者开关电源是高大上对于线性电源完全不屑一顾。但干过有精度的数据采集后才知道开关电源的厉害，严格来说完全就不能用。16位以下还好说，超过16位就很麻烦

ax6808 · 发表于 2022-2-18 22:22:49

ax6808 发表于 2022-2-15 01:49
今天！
终于查实了一个特别古怪的问题的定位：
结果反复验证：原来，确认是我之前所用的一根2pinUSB充电 ...
(引用自21楼)

原来：我的问题不是电源的问题，而是外接串口的匹配问题（低级错误）!

电源方面：总之要够功率的情况下，电压尽量稳，接口尽量干净，方案选型方法一大堆，基本原则都知道的，最终无非看总体要求和成本了。

I/O口设置方面 (我用的STC8G1K08)：
只能看手册及遵循基本设计标准、规范、要求或指南了。
   我逐字再看了几遍有关I/O口设置的各条目，要看最新的手册（STC时不时都有增加附录内容\注意事项等等不一定的，碰到新问题建议查一下最新手册）；
   我当时是想充分利用好其内部特性和资源，倒过来先从有关省电入手的，如悬空脚的设置，检测拨码开关状态该怎么设置利用内部上拉电阻可省掉外部上拉排阻还更省电，ADC电压检测注意事项，外围电路电平转换等等是否合理； PCB基本原则等。
   其他一一再对照检查；

   最后却在外接收发串口的阻抗匹配上犯了低级错误，造成我前面回帖中不断玩弄拷机中才发现的的怪现象（一接2P的USB充单电线就时不时运行异常，而接5P的还没发现过问题）：其实一点不怪！只需串口I/O设置合理，再简单串个小电阻或源段正串二极管即可解决阻抗匹配问题，甚至连电平转换问题都或许可以一并简单解决了（手册都有的）；（该外接串口利用麦克B口，供电、充电、ISP和监控口兼容一体。设备正常使用时无需外部串口线，充好电可连续用几个月，我是射频工程师，本来阻抗匹配是我们最基本的技能，实在不应该！不过单片机刚自学半年，一下没有注意，莫怪自己，呵呵）。

ax6808 · 发表于 2022-2-18 22:30:05

ibmx311 发表于 2022-2-15 19:43
很多人就觉得dcdc或者开关电源是高大上对于线性电源完全不屑一顾。但干过有精度的数据采集后才知道开关电源 ...
(引用自24楼)

有道理！我们工科男的最终目标是：在合理成本下，做出足够可靠好用实用的东西，交货时能淡定的来一句：很好用的，你随便玩，弄不坏的，呵呵！

akey3000 · 发表于 2022-2-19 08:09:04

ax6808 发表于 2022-2-18 22:22
原来：我的问题不是电源的问题，而是外接串口的匹配问题（低级错误）!

电源方面：总之要够功率的情况下 ...
(引用自25楼)

没看懂，是stc mcu的某个口线要求串个电阻？

tang_qianfeng · 发表于 2022-2-19 08:17:35

我也觉得不可思议，应该不至于

ax6808 · 发表于 2022-2-20 18:34:59

ax6808 发表于 2022-2-15 01:49
今天！
终于查实了一个特别古怪的问题的定位：
结果反复验证：原来，确认是我之前所用的一根2pinUSB充电 ...
(引用自21楼)

修正：已彻底解决这个BUG:

我的模块只发监控数据不收的,MCU禁止收数据功能后前面说的问题就解决了,
再串电阻或二极管主要是为了这个usb口能够匹配或隔离外接供电口、充电口、监控口或ISP口的电平，互不影响防误插
（就是这个USB口随便你插什么线到5VUSB口都可正常供电，有转接芯片的线还可正常监控或ISP）

ax6808 · 发表于 2022-2-20 18:48:27

akey3000 发表于 2022-2-19 08:09
没看懂，是stc mcu的某个口线要求串个电阻？
(引用自27楼)

嗯！不好意思，之前没彻底解决问题没说完整。
说到接口：任何内外部接口，都应考虑匹配问题：至少注意接口电平；外接口：能否热插拔（就是外接口断开或连上时都应无任何影响）、防误插损坏（包括正反插错、电压不对，信号线接反等）、连接线屏蔽等等。。。

我这次的问题主要是沿用他人部分代码，只发不收情况下没禁止串口收，断开外部连线时模块串口收发是开路的，造成收发严重串扰至MCU运行异常。
已彻底解决BUG问题:我的模块只发监控数据不收的,MCU禁止收数据功能后就好了, 再串电阻或二极管主要是为了这个usb口能够匹配或隔离外接供电口、充电口、监控口或ISP口的电平，互不影响防误插（就是这个USB口随便你插什么线到5VUSB口都可正常供电，有转接芯片的线还可正常监控或ISP）

USB供电对AD采样干扰很大，怎么解决呢

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