¿Por qué se recomienda una combinación de Buffer + RC para manejar una entrada analógica ADC SAR?

3

En varios lugares, por ejemplo, este video tutorial por ti , se recomienda un circuito como el siguiente para controlar la entrada analógica de un SAR A / Convertidor D:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La intención general es garantizar que el condensador de muestreo del ADC se cargará con suficiente precisión al final del período de muestreo. Si la fuente tiene una impedancia suficientemente baja, se puede conectar directamente a la entrada analógica, pero de lo contrario se debe usar este circuito.

Entiendo el uso del amplificador de búfer y que debe ser lo suficientemente rápido para ajustarse a la precisión requerida dentro del período de muestreo. También entiendo cómo elegir los valores para el filtro RC adicional, pero no estoy completamente seguro de su propósito. Entonces, ¿por qué está allí? Y como parte de eso, ¿por qué el valor recomendado para C1 10x a 20x es el valor del condensador de muestreo?

    
pregunta Medo42

4 respuestas

2

Lo más probable es que alguien más aparezca con una mejor respuesta, pero que yo sepa, el circuito RC tiene dos componentes.

1) el SAR necesita ver una entrada rígida cuando muestrea la entrada. Eso podría ser un capacitor o un amplificador operacional que sea estable con una carga capacitiva pesada.

2) la mayoría de los o-amperios NO son estables con cargas capacitivas pesadas. Especialmente los amplificadores operacionales rápidos.

Entonces, la R aísla el amplificador operacional de la pesada carga capacitiva que presenta el SAR. Pero ahora la entrada al SAR se hundirá debido a la resistencia.

El condensador se agrega para que la señal de entrada que ve el SAR no se doble mucho cuando se muestrea la señal.

En otras palabras, aunque parezca un filtro de paso bajo RC, ese no es el resultado deseado. ¡Considéralo un bono de regalo gratis!

    
respondido por el Dwayne Reid
1

Su resistencia es demasiado grande. (probablemente un error tipográfico).

Tienes una pseudo muestra y un amplificador de retención (sin interruptor analógico). El ADS8028 puede manejar 8 entradas. Internamente tiene un amplificador S / H.

El OPA836 funciona como un seguidor de voltaje. El combo RC funciona como un filtro de paso bajo para eliminar el ruido Y el condensador sostiene la muestra para que el ADC pueda multiplexar entre los 8 canales. Permite que el condensador pequeño se cargue más rápido.

En las conversiones A / D a veces se usan dos amplificadores S / H. Uno con un pequeño condensador para rastrear la entrada. Un segundo con un capacitor grande para mantener la entrada constante durante la conversión. Para obtener resultados precisos, necesitamos un condensador pequeño, para obtener resultados precisos necesitamos un condensador grande. Este no es el caso aquí, tenemos grandes seguidos de pequeños.

Para responder a su pregunta, los pseudo amplificadores S / H permiten multiplexar el ADC.

    
respondido por el StainlessSteelRat
1

La mayoría de las personas aquí tienen la idea correcta cuando se trata de tiempos de carga del capacitor interno de ADC. Sin embargo, lo que me falta en estas respuestas es cuando se trata del filtro RC externo en la salida del búfer.

DEBES filtrar tus frecuencias por encima de la tasa de Nyquist. ES DECIR. si está tomando muestras a 1000Hz, debe filtrar todo lo que esté por encima de ~ 500Hz o, de lo contrario, sus resultados incluirán el aliasing. Esto se puede hacer con un filtro activo (los componentes del filtro están en el circuito de retroalimentación del amplificador operacional), pero esta es una solución más directa y obvia, y como la entrada ADC no requiere mucha corriente, en realidad no hace mucha de una diferencia.

    
respondido por el Zack Lyzen
-1

La impedancia de salida de un seguidor de amplificador operacional es inductiva. Sin el filtro RC, el impulso del ADC generaría un gran pico en la salida del amplificador operacional y lo impulsaría de manera no lineal. Luego, el amplificador operacional tiene que ajustarse dentro de la precisión del ADC, lo que requiere tiempo. Conducir el opamp no lineal también puede hacer que la punta se propague a otras partes del sistema.

    
respondido por el Mr Analog

Lea otras preguntas en las etiquetas