Medición de pulsos, opciones para acumular muestras después del disparo

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Tengo un circuito que amplifica los pulsos y el objetivo es medirlos con el ADC de una MCU con la potencia más baja posible. El ancho de los pulsos es de aproximadamente 100 uS y estoy interesado en su amplitud de pico.

Ahora agregué un disparador HW (comparador) y el plan es activar la MCU, hacer algunas conversiones, calcular el pico y luego dormir. Particularmente, planeo usar SAM21L (Atmel) que tiene un tiempo de activación de 5uS desde el modo inactivo (no en modo de suspensión). La velocidad no es tan importante, me alegraría si puedo tomar 10 muestras, por lo que 1 a 10 uS.

El problema es que no sé si el enfoque de MCU puede ser realista, ya que la mayoría de ellos se despiertan muy lentamente para que el pulso se pierda o se mida incorrectamente. Como se puede ver en la imagen, desde el disparador hasta el pico solo tengo 40 uS o algo así.

Ahora me pregunto qué opciones tengo?

  • use otra MCU más pequeña solo para ADC que pueda despertarse muy rápido
  • crear un circuito de muestra y retención
  • construya un rectificador de precisión (por lo tanto, muestre y sostenga naturalmente)
  • intente con un ADC pequeño de HW pero no tiene idea de cómo alcanzar el pico (así que convierta y acumule de forma independiente)

Me gustaría algunas opiniones, gracias.

EDITADO:

La traza VERDE representa la señal (amplificada) + algo de ruido inducido en la primera etapa. La última etapa es un OA acoplado de CC sin inversión, con (+) forzado a 0,3 V de referencia para un máximo de giro a 3V3. El AZUL es mi referencia de comparador, poco por encima de la referencia. LIGHT BLUE es la salida de mi comparador que planeo usar como activador para MCU.

La tolerancia para la medición no es tan estricta, solo quiero medir el pico. Dado que la MCU consumirá mucho más en comparación con el amplificador, se supone que el activador debe activarse, hacer algunas conversiones de ráfaga (ciegas) hasta 100uS y luego almacenar un resultado como máximo encontrado.

En general, los picos no son repetitivos (es una gran idea para predecir), pero afortunadamente, la periodicidad normal es lenta, una por minuto (detector de partículas). Sin embargo, en la práctica pueden aparecer múltiples pulsos en ráfagas y tengo que contarlos, por lo que supongo que los pulsos estarán uno junto al otro.

La idea o el rectificador S & H surgió en caso de que MCU no pueda responder lo suficientemente rápido.

    
pregunta orfruit

2 respuestas

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Supongo que tiene una señal o una forma de interrumpir (despertar) una CPU. El MSP430 puede despertarse de un sueño muerto (nanoamps) y obtener una velocidad de reloj completa (por ejemplo, \ $ 16 \: \ textrm {MHz} \ $) en menos de \ $ 1 \: \ mu \ textrm {s} \ PS Nada más que yo sepa puede hacer eso.

Me encantaría aprender de otro, sin embargo. Entonces, si alguien sabe de uno, hágamelo saber.

También se pueden comprar con FRAM, lo que significa una operación de muy baja potencia y se pueden escribir "para siempre" como la RAM, pero con la naturaleza no volátil del flash. Es posible que desee considerar una versión de FRAM aquí.

Como consideración adicional, no necesariamente relacionada con el MSP430, también puede considerar la sincronización con el software para "anticipar" cuándo llegará el próximo pulso. Luego, ajuste cada vez en función de la nueva información recopilada para establecer el próximo inicio. Utilice el bucle de control PID para esto. (Si esta es una señal periódica que se puede predecir). Hago esto de manera rutinaria cuando escribo un software de cruce de cero para examinar la línea de alimentación principal. Cada reconocimiento de un pulso se puede usar para mejorar la predicción del siguiente y, si conoce a priori una duración mínima absoluta, puede usarlo para que esto funcione bien.

    
respondido por el jonk
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1) Elija un amplificador de búfer para > rango de 1Vp con suficiente GBW

2) Use un interruptor analógico y un comparador entre (+) Vbuf y (-) Vcap   con Vout to Gate (A.Sw)

  • esto es más rápido que el rectificador de precisión Op Amp

3) Utilice el búfer de Iin bajo en la tapa para ADC

4) Use arriba 3) hacia fuera para el comparador usando Vcap / 2 como referencia y corte para la señal de puerta que se puede usar para reiniciar la tapa de 1 disparo o despertar uC.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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