¿Cómo puedo desviar una señal de CA para el muestreo?

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Quiero muestrear una señal sinusoidal de 10Vp-p 50Hz.

Mi ADC solo puede muestrear entre 0V y 5V, por lo que necesito desviar el voltaje alrededor de 2.5V.

Solo tengo una fuente de alimentación positiva de 5V.

Para hacer esto, iba a transmitir la señal de CA a un divisor de resistencia para que sea 5Vp-p, luego agregaré un offset de 2.5V CC con otro par de divisor de resistencia (AC que se acopla en cada etapa).

Sin embargo, tengo problemas con la compensación de CC, y no estoy seguro de que este sea el mejor enfoque para hacer esto.

Como puedes ver, mi voltaje sigue siendo negativo. ¿Cómo puedo obtener un desplazamiento de señal de 5Vp-p alrededor de 2.5V?

    
pregunta tgun926

3 respuestas

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Su onda sinusoidal no es 5V pico a pico, es 5V cero a pico.

En su simulación, intente agregar una resistencia de 50 ohmios a tierra entre R3 y C1.

En el mundo real, necesitarías diseñar el circuito para mitigar las interacciones entre los componentes, generalmente utilizando amplificadores operacionales como búferes, pero para tu primera pasada en un simulador (donde no te importa la cantidad de la corriente virtual que va a ser consumida por su divisor de voltaje virtual de 50 ohmios) simplemente agregando que la resistencia está bien.

Por supuesto, si realmente quieres trabajar con una onda sinusoidal de 5Vp-p, simplemente cambia la amplitud de la fuente simulada a 2.5V y todo debería comenzar a funcionar.

    
respondido por el markt
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Hay dos partes para volver a escalar su señal para que caiga dentro del rango ADC. El primero es el más fácil y se basa en dividir el voltaje. Un rango de 20 voltios (-10 a +10) debe reducirse a menos de 5 voltios. Digo menos para que tengas un margen en la parte superior e inferior. Dividir por 5 le daría un rango de 4 voltios.

La segunda parte es, como usted dice, tratar con el desplazamiento. El desplazamiento real que necesita para terminar debería colocar cero voltios (0v) de la señal de entrada en el medio del rango de 5 voltios entre 0 y +5 voltios. Eso es un offset de +2.5 voltios. Después del hecho, puede volver a escalar a lo que quiera con el software. Aquí solo estamos hablando del acondicionamiento de la señal analógica para su entrada ADC.

El siguiente amplificador de verano sería suficiente. Tenga en cuenta que el circuito de suma del amplificador operacional invierte su señal, por lo que necesita otro amplificador inversor para volver a encenderlo correctamente.

No me preocupa el 'voltaje de compensación de entrada' u otras consideraciones prácticas sobre el amplificador operacional. Hay soluciones generales para estos. Acabo de resumir la idea básica en el siguiente circuito. Ese es el uso de diferentes ganancias de canal individuales para un circuito de suma. ¡Eso es correcto! La referencia zener de 6.2 voltios se puede amplificar con una ganancia de menos de 1 para que se convierta en 2.5V. Esto es mucho más elegante que usar un divisor de voltaje.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que la resistencia de entrada total de su canal de entrada será de aproximadamente 165k para tener una ganancia de canal de 0.2 (20 voltios / 5 voltios). El potenciómetro de recorte te permitirá calibrar tu señal.

El desplazamiento de CC es casi perfecto, pero podría recortarlo en su software.

Buena suerte.

    
respondido por el Jeff Stokes
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Necesitas ambos para aumentar la tensión media a 2.5V y para atenuar la entrada de 10Vp-p a 5Vp-p.

Suponiendo que tanto su suministro de 5 V como su fuente de CA sean fuentes de baja impedancia, puede combinar ambas funciones en el mismo circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Brian Drummond

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