Tensión negativa ADC y amplificador operacional

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Tengo este circuito y estoy ejecutando un código en la frambuesa pi que verifica el pin de entrada continuamente y convierte la señal digital de 10 bits a un voltaje legible. Así que puedo ver con precisión el voltaje generado.

Tengo la intención de pegar el disco piezoeléctrico en un instrumento para detectar la nota que toca el instrumento; esto requeriría imitar una onda de sonido para que pueda encontrar la frecuencia y luego el tono de la nota.

Este es un gráfico que muestra los voltajes cuando se toca la cuerda E de una guitarra y el piezo está pegado al cuerpo. Para obtener una lectura más precisa necesitaría los voltajes negativos. (el eje x es el tiempo y el eje y es voltios)

Elcircuitosolomedavaloresentre0-5v(0-1023),sinembargo,unaondadesonidotendríaunvoltajenegativo.¿Podríaalguienexplicarmecómoalteraríamicircuitoparadarlecturasentre-5v->+5venlugarde0-5v.

Heleídoesteenlaceyalgunosotros: Lea Positivo y Voltaje negativo en Arduino pero no entiendo completamente cómo funcionan.

Además, la hoja de datos recomienda utilizar un amplificador operacional para almacenar en búfer, filtrar y obtener la señal original, pero ya estoy obteniendo lecturas de 5 V cuando golpeo el piezo así que alguien podría explicarme qué haría un op-amp. Lecturas (aparte de amplificarlas)?

Además, ¿alguien puede decirme cuando tengo una lectura de 0.02 V todo el tiempo?

Gracias.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hoja de datos para el ADC: enlace

Piezo Estoy usando: enlace

    
pregunta JamesDonnelly

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Además, ¿alguien puede decirme cuando tengo una lectura de 0.02 V todo el tiempo?

Este es probablemente el error básico en el ADC cuando se conecta a una fuente de impedancia muy alta (1 Mohm en paralelo con el piezo). Es probable que a ADC "no le gusten" las señales de alta impedancia y también cualquier corriente de polarización de entrada creará un error de CC considerable como ha visto. Esto es lo que dice la hoja de datos: -

  

Para que el convertidor A / D cumpla con las especificaciones, la retención de carga   al capacitor (CSAMPLE) se le debe dar tiempo suficiente para adquirir un 10 bits   nivel de voltaje exacto durante el   1.5 período de muestreo de ciclo de reloj. El modelo de entrada analógica se muestra en la Figura 4-1. En este diagrama, se muestra que la impedancia de la fuente   (RS) se agrega a la impedancia del interruptor de muestreo interno (RSS), directamente   afectando el tiempo que se requiere para cargar el condensador, CSAMPLE.   En consecuencia, las mayores impedancias de fuente aumentan el desplazamiento, la ganancia y   Errores de linealidad integral de la conversión. Idealmente, la impedancia de   La fuente de la señal debe estar cerca de cero. Esto es alcanzable con un   Amplificador operacional como el MCP601 que tiene un circuito cerrado.   Impedancia de salida de decenas de ohmios. Los efectos adversos de mayor fuente.   Las impedancias se muestran en la Figura 4-2.

En cuanto a la centralización de la señal, y asumiendo que la resistencia en derivación de 1Mohm, divídala en 2x resistencias de 2Mohm; uno a tierra y otro a la tensión de referencia utilizada por el ADC. También puede considerar poner una resistencia de 1 kohm en serie con el pin de entrada ADC porque, por lo que dijo en su pregunta, podría haber voltajes significativos producidos por el piezo y el 1 kohm tendría alguna protección.

    
respondido por el Andy aka

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