Muestreo de muchas señales analógicas de bajo voltaje

Estoy tratando de muestrear 128 señales analógicas de bajo voltaje (unos pocos milivoltios) a unas 800 muestras/segundo. Mi idea original era conectar 128 amplificadores de instrumentación a 128 ADC, pero resultó ser demasiado costoso. Mi siguiente idea fue intentar cambiar las señales (muestrear 16 de ellas, luego probar otras 16, y así sucesivamente), pero no estoy seguro de cómo hacerlo con voltajes bajos sin usar relés (caro/lento). No sé qué considerar a continuación. ¿Alguna sugerencia?

¿Su frecuencia de muestreo es de 800 muestras/seg o de 800 x 128 muestras/seg?
@WhatRoughBeast: Cada una de las 128 señales debe muestrearse 800 veces por segundo. Entonces, ¿800 x 128 muestras/seg, creo?
¿Cuál es la impedancia de la fuente de sus señales? ¿Cuál es su objetivo de costo?
Además, ¿señales diferenciales o de un solo extremo? ¿Y cuáles son sus objetivos de precisión y exactitud?
@ThePhoton: la impedancia de la fuente es de aproximadamente 1 Mohm. Mi objetivo de costo es menos de 200 USD. Señales unipolares (voltaje de referencia común). 4 bits de precisión deberían ser suficientes. Puedo corregir el sesgo en una etapa posterior, por lo que cualquier precisión está bien.
¿Desea información de CC además de información de CA en la señal?
Cuando dice "objetivo de costo", ¿está incluyendo costos de PCB o solo componentes? ¿Y su rango de señal es unipolar (solo positivo o negativo) o bipolar (tanto + como -)?
¿AC acoplado o DC acoplado?
@Andyaka, SpehroPefhany: Solo los componentes de CA.
@WhatRoughBeast: el costo objetivo no incluye los costos de PCB. Lo dije más como una pauta aproximada de orden de magnitud que como un límite máximo. Mi señal es bipolar (el rango es + o - unos pocos milivoltios del voltaje de referencia).

Respuestas (1)

La impedancia de la fuente es de aproximadamente 1 Mohm. ... Señales unipolares (tensión de referencia común). 4 bits de precisión deberían ser suficientes. Puedo corregir el sesgo en una etapa posterior, por lo que cualquier precisión está bien.

Esto probablemente significa que necesitará almacenar en búfer sus fuentes de alguna manera. Principalmente debido al esquema de conmutación que utilice, cada evento de conmutación requerirá cargar al menos algo de capacitancia antes de que se estabilice la señal en el ADC.

Dado que las señales son de un solo extremo, puede usar un amplificador operacional en lugar de un amplificador interno.

Debido al bajo nivel de la señal de entrada, es posible que desee clasificar un amplificador operacional como parte de "precisión", pero no necesita lo mejor de lo mejor aquí. Dependiendo de las condiciones térmicas en las que utilizará este circuito, es posible que se salga con la suya con una pieza de uso general.

Veo amplificadores operacionales cuádruples de propósito general por tan solo $ 0.11 (cantidad 1000) y amplificadores operacionales de precisión con Vos por debajo de 1 mV tan bajos como $ 0.45 (cantidad 1000) en TI. Calcule $ 0.50 a $ 1.00 cada uno en sus cantidades (probablemente más bajas, en realidad), eso da alrededor de $ 60- $ 100 para que los amplificadores operacionales almacenen 128 señales.

También veo muxes analógicos 16:1 (como CD74HC4067) por tan solo $ 0.24 (cantidad 1000), nuevamente, calcule una cifra más alta ($ 0.75?) Para sus volúmenes bajos. Así que tal vez $6 por muxes.

Entonces solo necesita 8 ADC, cada uno con capacidad para aproximadamente 16k muestras por segundo, pero con requisitos de precisión muy relajados. Estas partes no deberían costar más de $1 o $2 cada una. Entonces, tal vez $ 16 para ADC.

Sin saber mucho más sobre su problema (y pasar mucho más tiempo pensando en ello), no puedo decirle números de pieza específicos de amplificador operacional, mux o ADC. Y también tendrá que hacer más ingeniería para sincronizar las señales de control de la manera que desee. Pero creo que podrá mantener esto por debajo de $ 200 sin demasiados problemas.

Editar: pensé más en su requisito de amplificador operacional y me di cuenta de que probablemente no querrá usar solo una parte de $ 0.11.

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