Determinar el ancho de banda de cualquier circuito

  

Y de qué factor debería depender el corte de mi LPF desde el sensor   solo está dando salida diferencial DC.

Su aplicación es un puente de Wheatstone muy sensible y, si la señal que busca es básicamente CC, entonces desea que la frecuencia de corte del 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 y los tamaños de los componentes serán infinitos, por lo que tendrá que volver a examinar sus requisitos y posiblemente 10 Hz podría ser un buen corte de filtro. -off.

Está muestreando a 19.2 kHz, pero eso ahora es irrelevante para su diseño: puede muestrear a 100 Hz y obtener el mismo rendimiento si 10 Hz es su filtro de paso bajo. Recuerda, el LPF hace dos cosas: -

1. Elimina el ruido auto-generado no deseado de tu amplificador operacional (este es tu principal problema)
2. Evita el alias (esto no será un problema porque nada pasará a través de un filtro de 10 Hz que causaría alias cuando muestreas a 19.2kHz)

En tu pregunta anterior calculé que tu amplificador operacional tenía un ruido de 60 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $ pero, si restringes tu ancho de banda a 10Hz, la suma de todos los ruidos estará sobre un ancho de banda eso es 16Hz (créalo o haga el cálculo matemático enlace ) por lo tanto, su ruido equivalente en la entrada de su op -ampo será \ $ \ sqrt {16} \ $ x 60nV = 240nV. Esto luego se multiplica por la ganancia de su amplificador operacional (por ejemplo, 10) para darle una cifra real de 1.2 micro voltios en el ADC.

En tu pregunta anterior, era de 10 micro voltios porque asumí que el BW era de 16 kHz.

Recuerde también que el ruido del amplificador operacional aumentará (por Hz) a medida que disminuya la frecuencia y que en el rango de DC 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 de cuán bien funciona su función de "auto-cero" para erradicar este ruido LF, por lo que deberá verificarlo. Sin embargo, si miro el ADA4528 (porque lo uso de manera similar a usted) tiene solo 97nVp-p de ruido en el ancho de banda de 0.1Hz a 10Hz y esta es una muy buena cifra para un amplificador operacional, hecho por el auto- característica cero Parece que el MCP6v07 es de 1.7 micro voltios p-p para comparación.

¿Esto es lo suficientemente bueno? - No puedo decirte porque no sé qué ganancia se necesita para configurar el amplificador operacional y no conozco tus requisitos. Solo puedo hacer comparaciones.

Ancho de banda equivalente al ruido: para un filtro de paso bajo, el NEB depende del orden del filtro: -

Ancho de banda de ruido = frecuencia de corte 3dB \ $ \ times \ dfrac {\ frac {\ pi} {2n}} {Sin (\ frac {\ pi} {2n})} \ $ donde n es el orden de el filtro. Para n = 1 esto se reduce a Fc x pi / 2

El BW de un filtro de paso bajo generalmente se toma como el punto de -3 dB. En cuanto a la cantidad de ancho de banda que necesita; Eso es realmente dependiente de su aplicación. ¿Cuánto ancho de banda necesita de su sensor? Probablemente necesitas algo más que DC. Cuánto más, tendrá que averiguar. Ajuste su LPF a esa frecuencia. Puede ser mucho más bajo que la frecuencia de muestreo de ADC. Si la frecuencia de muestreo del ADC es 19.2 kHz, entonces su LPF debería 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 un compromiso de ingeniería clásico, 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.