Estoy buscando muestrear una señal de entrada analógica de 0 a +15 V, y no es sinusoidal, sino que es impulsada por impulsos. No necesito muestrear a una velocidad alta (<1kHz), pero necesito muestrear en todo el rango de la señal. A mi modo de ver, hay dos opciones:
- Compre un ADC más costoso con un rango de +/- 10 V e intente sesgar la entrada para que se ajuste a ese swing. Esto requeriría dos suministros de voltajes, aunque creo. Yo podría, sin embargo, estar equivocado...
- Atenúe la señal de entrada para hacer que la señal se ajuste al rango de los ADC normales de bajo costo
Si bien 2) parece más difícil en el diseño, ciertamente parece tener un mejor costo beneficio basado en lo que he visto de las ofertas de Analog y Linear.
Al atenuar la señal, ¿me arriesgo a perder algo? Estaba pensando que si el ADC tiene el mismo ancho de bits de muestra que el de los ADC de oscilación más grandes, las muestras podrían escalarse digitalmente en el software para que parezca que se muestrean los voltajes de señal iniciales.
Respuestas:
Elemental, Watson. Tuviste la idea con # 2, excepto que no quieres una ganancia negativa sino una ganancia entre 0 y 1. En otras palabras, quieres atenuar la señal de entrada de 0-15 V para que coincida con el rango de entrada de tu ANUNCIO.
Esto se logra fácilmente con dos resistencias en una configuración de "divisor de resistencia". Si su A / D tiene un rango nativo de 0-5V, entonces desea dividir el voltaje de entrada por 3. Esto se puede lograr, por ejemplo, con 2K Ohms en serie seguido de 1K Ohms a tierra.
Cualquier cosa que hagas a una señal siempre la cambiará ligeramente. En este caso, se perderán algunas de las frecuencias altas. Sin embargo, a impedancias de 10s de K Ohms, esto no será un problema con una frecuencia de muestreo de 1KHz o menos. Eso implica un límite de frecuencia superior de 500Hz como máximo, bastante menos en la práctica. Incluso cientos de K Ohms utilizados en el divisor de resistencia deberían poder pasar frecuencias tan bajas sin perder la parte que le interesa.
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Como dijo Olin, un divisor de voltaje funcionará bien. Sin embargo, tenga en cuenta que la impedancia de entrada del ADC está en paralelo con la resistencia inferior y que puede influir en la relación del divisor; Los ADC a menudo tienen una impedancia de entrada bastante más baja. Puede proteger la salida del divisor con un buffer de alta impedancia de entrada como un opamp.
El LT1677 puede operar desde un solo suministro y tiene entrada y salida de riel a riel. Como no necesita muestrear a frecuencias de muestreo altas, supongo que el ancho de banda del LT1677 es lo suficientemente amplio como para hacer frente a los impulsos.
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