莫名其妙的噪声都是怎么来的？

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最近内心有些不安，今晚在院子里乘凉时，不禁想起曾经并肩作战的同事们，在这满月的夜里，他们应该有不同的感受吧。

我们设计的uV级别信号采集方案，从原理到模拟环境测试都非常顺利，然而在实际现场采集时却无法获取任何信号。下图展示了时域和频域波形，完全看不到目标信号的成分，这简直是在采集寂静。。。。。

这个硬件架构从理论到仿真都表现良好，实验室内部测试模拟信号也正常，为什么到了现场测试就没有任何信号了呢？下图是实验室模拟采集的结果，效果还是相当不错的。

正当我感到困惑时，隔壁项目组突然找我帮忙解决问题。他们需要采集一个带宽较宽的信号，约1MHz，但总是有一个大约600Hz的干扰出现在系统中，甚至达到了mV级别，这是一个典型的EMC问题，从下图可以看到频率大约是580Hz。

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分析隔壁项目组的问题相当复杂，我们彻底排查了电路，排除了系统自激和内部串扰（也称为串音干扰），也排除了电源引入的干扰，通过各种排除，最终将问题定位到他们使用的某个设备。这个设备需要靠近他们的采集系统放置，关闭设备后干扰就消失了，如下图所示的时域波形，这应该是低频近场耦合的问题。我从听到这个问题到定位大约用了3个小时，那晚我们忙到凌晨2点，幸好结果不错，也能睡得踏实一些。

然而，第一个问题依然困扰着我，为什么无法采集到信号呢？

就在前两天，又有兄弟项目组遇到了问题，和我的情况刚好相反，我是无法采集到信号，而他们是一采集信号就饱和。和我的情况非常相似的是，他们也是理论分析和模拟信号采集都正常，但是一旦到现场采集信号就饱和，问题发生的过程都非常相似，这就是真正的兄弟项目组啊。

我自己的问题还没解决，就过去和他们一起分析问题，没想到误打误撞反而为解决自己的问题带来了思路。

他们采集的是电解质液体中的电压信号，但是一连接系统，输出就立即达到最大值，而采集信号发生器的信号却非常好。我当时将这个问题归咎于他们所用的传感器类型，传感器是金属导体，而被采集的是电解质液体，即导电液体，我猜测导电液体与金属导体接触时会发生电化学腐蚀反应，他们系统之所以会饱和应该就是采集了这种腐蚀电压，相当于采集了一个电池。电化学腐蚀的原理如下图所示，不得不说，我国的初、高中数学、物理和化学课程真的非常优秀，能够解释和描述大部分生活现象。

电化学反应很常见，比如你如果用万用表的直流电压档位测凉水的电压，可能会发现大约有30mV的电压，而如果你把水换成烧开、沸腾的水，电压可能就会降低到10mV以内，这是因为烧开的水中氧气的成分减少了，我猜测这是因为金属的吸氧反应被降低，电子流动程度降低导致的，这只是我的猜测，欢迎大家留言讨论。

发现了原因之后，我初步制定了一套硬件优化方案，等兄弟们实践后看看结果如何，能不能打脸，就全靠他们了。看着我提出的方案，我一拍脑门，这不就是我的问题的反解吗！

我只要调整两个电阻的阻值，我的这个问题应该就能得到改善，能找到我的问题根因，也是误打误撞，电路设计的陷阱还是非常多的，书上写的再好，实际应用中总会遇到各种突发因素的影响。

这就像我最近在看的一个模型推导，推了半天，结果人家用的是另一个模型，就好比产品推销员向你吹嘘他们的电脑产品多牛逼，多快，多厉害，结果后来发现，他卖的却是手机，这谁心里会宁静啊！