Caracterización de un circuito de Amplificación/ADC

Construyo un pequeño circuito de amplificación para amplificar las señales de bajo voltaje de mis sensores pasivos (los sensores tienen una fuente de impedancia de aproximadamente 50-200 ohmios y emiten una señal de bajo voltaje en el rango de 0-20mV . La salida del sensor cambia muy, muy lentamente, ya que miden la radiación solar y los sensores también responden muy lentamente, tiempo de respuesta >20 segundos).

El hardware que construyo consta de un amplificador de instrumentación ( AD8237 : Hoja de datos ) y un ADC de alta resolución ( MCP3422 : Hoja de datos ). Por favor, vea el siguiente esquema para una mejor comprensión:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Ahora que el hardware está listo, estaba pensando en cómo caracterizar el circuito. Empecé por familiarizarme con las especificaciones más importantes de los componentes que utilicé (ganancia, compensación, DNL, ​​INL, linealidad, etc.). Básicamente, los valores de interés que tendré que evaluar durante la caracterización de mi tablero personalizado.

También encontré este sitio web que tiene una pequeña descripción general sobre la caracterización de ADC : Enlace .

Lo primero que me vino a la mente es el uso de un generador de señales/funciones.

| Pregunta |

¿Cómo harías la caracterización en mi caso? Creo que en mi caso seguro que debería aplicar la señal de prueba en la entrada del amplificador de instrumentación ya que todos los componentes van a introducir ruido/desviaciones/errores y para hacer una buena compensación de estos errores más adelante en el dominio digital (en el software). ) Debo incluir toda la cadena de señal (circuito completo) en la evaluación/caracterización.

Mi primera idea fue conectar la entrada no inversora del circuito a un generador de señal e iniciar un barrido/rampa de CC dentro del rango válido de los sensores que usaré (0-20 mV). La entrada inversora del amplificador estaría vinculada a un terreno común durante las pruebas (sin embargo, como puede ver en el esquema provisto, usaré la medición diferencial en mi configuración final con los sensores). ¿Alguna otra idea o pensamiento sobre eso? ¿Debería incluso conectar dos generadores de funciones para esto (uno en cada pin del amplificador de instrumentación)?

¿Qué hay de los problemas de impedancia? Como las entradas en el INA son de alta impedancia (100 MOhm) y mis sensores tendrán una baja impedancia de salida (alrededor de 100 Ohm), supongo que mi generador de señal también debería exhibir condiciones similares. Supongo que sería suficiente simplemente seleccionar una impedancia de salida de 50 ohmios para la sonda del generador de señal. ¿Alguna otra trampa?

Así que esta es mi idea básica: conectarlo a un generador de señal, conducirlo con una rampa de CC y tomar valores digitales para algunos puntos de CC definidos del ADC (todavía no estoy seguro de cómo automatizar este proceso, ¿hay opciones para conectar la señal? generadores a una computadora y sincronizar la rampa de CC con las lecturas de ADC?). Agradecería cualquier aporte de personas con experiencia sobre cómo hacerlo de la mejor manera, cualquier información sobre experiencias pasadas, trampas, mejores prácticas es bienvenida (ya que la idea básica está ahí, pero todavía no tengo ni idea de la ejecución práctica).

Muchas gracias.