El OP-AMP propuesto es un MCP6V07 con una densidad de ruido de entrada de alrededor de 60 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $ - He promediado esto en mi cabeza en todo el rango en el que su circuito parece funcionar Es decir, DC a alrededor de 16kHz. Es de 16 kHz debido al filtro de paso bajo de 100 ohmios y 100 nF en la salida de cada amplificador operacional.
¿Qué ruido significa esto en realidad? Bueno, otras personas más inteligentes que yo han dicho que si el filtro es un filtro de paso bajo de un solo orden simple, entonces debería considerar 1.6x la frecuencia de corte para los verdaderos efectos del ruido, entonces ese es un ancho de banda de aproximadamente 25kHz. Ahora tome el control. la raíz cuadrada y obtienes 158. Multiplica eso por 60 nV y el ruido de entrada equivalente debido a un solo amplificador operacional es de aproximadamente 10 microvoltios RMS. Hay dos amplificadores operacionales, cada uno con el mismo ruido, y este ruido se agregará para dar más ruido a 3dB, es decir, aproximadamente 14 microvoltios RMS en su ADC si la ganancia del circuito del amplificador operacional fuera una unidad.
Compare esto con un AD620 - tiene dos cifras citadas; ruido de entrada y ruido de salida. El ruido de entrada es de 9 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $ y el ruido de salida es de 72 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $, por lo que inmediatamente hay un beneficio al usar el MCP6V07 pero waiiiiiit ....
.... ¿Ganará el circuito una unidad o es más probable que tenga diez? Si es una ganancia de diez, el INA gana sin parar porque su ruido de salida se mantiene en 72 y se agrega de forma vectorial a su ruido de entrada x10; esta sería una cifra de \ $ \ sqrt {90 ^ 2 + 72 ^ 2} \ $ nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $ = 115 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $.
El op-amp (por otro lado) sería un pésimo \ $ 10 \ cdot \ sqrt {60 ^ 2 + 60 ^ 2} \ $ nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $ = 848 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $.
Estas dos últimas cifras son ruidos de salida, por supuesto, porque los he multiplicado por mi supuesta ganancia de diez. Si la ganancia es diferente, entonces ahora, ojalá, tengas las matemáticas para resolverlo. Si pudieras decidir qué circuito y ganar valor estás en el negocio, acabo de comparar dispositivos.
Volviendo a suponer una ganancia de unidad y el circuito del amplificador operacional - 14 microvoltios de ruido en su ADC - hablando de eso, abrí la hoja de datos en el C8051F350 pero parece ser más largo que el koran y la biblia. así que, dado que tiene un filtro anti-alias de aproximadamente 16kHz que excluye bastante el ruido por encima de 25kHz (digamos), estoy dispuesto (pero no demasiado entusiasmado) a suponer que está muestreando a 50kHz, si es mucho menos que esto luego ordene los 100 ohmios y los 100nF y hágalos más razonables.
Suponiendo que medirá los 14 microvoltios completos de ruido y que su entrada de FSD es (por ejemplo) 2,5 voltios, puede hacer una estimación aproximada de la relación señal-ruido. La onda sinusoidal necesaria para generar un FSD de 2.5 Vp-p es 0.88V RMS.
Esto significa que su SNR es de 96 dB mísero, sin embargo, está utilizando un dispositivo de 24 bits. 96dB se trata de un ENOB de 16 bits (en bruto, cálculo de cabeza)
Si desea un ENOB cercano a 20 bits, tendrá que mejorar enormemente el circuito de la interfaz.
