Me estoy familiarizando con SNR, cálculos de ruido, gracias a este foro, sin embargo, a menudo me encuentro con el ancho de banda del sistema para calcular el ruido de la resistencia, para obtener el ruido rms de nV/rt-Hz, etc. Tengo un sensor de presión (piedra de trigo) conectado a ADC a través de un Opamp y tengo un solo RC LPF entre Op-amp y ADC. Entonces, ¿debería tomar el corte de LPF como ancho de banda? ¿Y de qué factor debería depender el corte de mi LPF ya que el sensor solo está dando una salida diferencial de CC?
El amplificador operacional que estoy usando es MCP6v07, en su hoja de datos veo un gran pico a 10Khz en el gráfico de densidad de ruido, si elijo que mi corte LPF sea mucho más bajo que 10KHz.
Configuré mi ADC para muestrear a 19,2 KHz, ya que su hoja de datos dice que es una frecuencia de muestreo óptima. ¿Debería depender el corte de mi LPF de la frecuencia de muestreo del ADC? ¿También es esta tasa de muestreo ADC mi ANCHO DE BANDA?
Estoy muy confundido. Gracias por cualquier sugerencia.
¿Y de qué factor debería depender el corte de mi LPF ya que el sensor solo está dando una salida diferencial de CC?
Su aplicación es un puente de Wheatstone muy sensible y, si la señal que está buscando es básicamente CC, entonces desea que la frecuencia de corte de su filtro sea lo más baja posible para reducir el ruido del amplificador operacional. Pero, en realidad, no puede tener un LPF con una frecuencia de corte de CC porque nada cambiará nunca y los tamaños de los componentes serán infinitos, por lo que debe volver a examinar sus requisitos y posiblemente 10 Hz podría ser un buen corte de filtro. -apagado.
Está muestreando a 19,2 kHz, pero eso ahora es irrelevante para su diseño; podría muestrear a 100 Hz y obtener el mismo rendimiento si 10 Hz es su filtro de paso bajo. Recuerde, el LPF hace dos cosas: -
En su pregunta anterior, calculé que su amplificador operacional tenía un ruido de 60 nV / pero, si restringe su ancho de banda a 10 Hz, la suma de todos los ruidos estará sobre un ancho de banda de 16 Hz (¡créalo o haga las matemáticas! enlace ) por lo tanto, su ruido equivalente en la entrada de su amplificador operacional será x 60nV = 240nV. Luego, esto se multiplica por la ganancia de su amplificador operacional (digamos 10) para darle una cifra real de 1.2 microvoltios en el ADC.
En su pregunta anterior, eran 10 microvoltios porque supuse que el ancho de banda era de 16 kHz.
Recuerde también que el ruido del amplificador operacional aumentará (por Hz) a medida que la frecuencia disminuya y que en el rango de CC a 10 Hz habrá otra cifra en la hoja de datos para el amplificador operacional que cubre esta área. No estoy seguro acerca del MCP6v07 y qué tan bien funciona su función de "cero automático" para erradicar este ruido LF, por lo que deberá verificarlo. Sin embargo, si observo el ADA4528 (porque lo uso de manera similar a usted), solo tiene un ruido de 97 nVp-p en el ancho de banda de 0,1 Hz a 10 Hz y esta es una cifra realmente buena para un amplificador operacional, hecho por el auto- característica cero. Parece que el MCP6v07 es de 1,7 microvoltios pp para comparar.
¿Es esto lo suficientemente bueno? - No puedo decírtelo porque no sé a qué ganancia se necesita configurar el amplificador operacional y no conozco tus requisitos. Solo puedo hacer comparaciones.
Ancho de banda equivalente de ruido: para un filtro de paso bajo, el NEB depende del orden del filtro: -
Ancho de banda de ruido = frecuencia de corte de 3dB donde n es el orden del filtro. Para n = 1 esto se reduce a Fc x pi/2
El ancho de banda de un filtro de paso bajo generalmente se toma como el punto de -3 dB. En cuanto a cuánto ancho de banda necesita; eso realmente depende de su aplicación. ¿Cuánto ancho de banda necesita de su sensor? Probablemente necesites algo más que DC. Cuánto más, tendrás que averiguarlo. Ajuste su LPF a esa frecuencia. Puede ser mucho más bajo que la frecuencia de muestreo del ADC. Si la frecuencia de muestreo del ADC es de 19,2 kHz, entonces su LPF debe ser la mitad de eso (9,6 kHz) o menos para limitar el aliasing. Cuanto menor sea la frecuencia de su LPF, menos ruido obtendrá. Sin embargo, tampoco podrá ver cambios rápidos en la lectura del sensor. Es una compensación clásica de ingeniería y no es posible proporcionar una guía completa sobre cómo seleccionar el ancho de banda sin más información sobre lo que está tratando de medir.
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