Impedancia de entrada ADC

Para tu tarea, ese ADC funcionará. La velocidad de muestreo del ADC, siempre que lo marques al menos 2Mhz (F_Freq * 20 ciclos de reloj es la velocidad de muestreo, por lo que para los 100Khz necesitas una velocidad de reloj de 2Mhz).

La impedancia de salida del acelerómetro es inferior a 100 ohmios, lo que significa que se ha amortiguado internamente. Esto es perfecto para alimentar un ADC directamente, estoy seguro de que fue para lo que fue diseñado (¡y es caro!). La capacitancia de entrada del chip ADC es la combinación de C-in_pin = 7pF y C_sampling = 20pF. Si observa la impedancia de salida de 100 ohmios con la capacitancia de entrada de 7pF como filtro de paso bajo, el tiempo de subida de una señal es de 0.7 nanosegundos. El tiempo de subida de la red RC de muestreo mucho más grande de 1K ohmios y 20pF sigue siendo de 20 nanosegundos, lo que está bien para su aplicación de velocidad relativamente baja.

Generalmente, si tiene una red resistiva o un sensor pasivo con una impedancia de salida de 10-100k, esto ocurre cuando tiene problemas y necesita usar amplificadores operacionales para amortiguar las señales antes de conducir un ADC como este. De lo contrario, lo que puede suceder es que el condensador de muestreo nunca alcance el valor de "DC" de estado estable de la señal para ese intervalo de muestreo y obtendrá datos incorrectos.

El acelerómetro proporciona datos analógicos precisos en los tres canales hasta 6000 Hz, lo que significa que si tomara muestras a 12Khz x 3 canales (36KHz de ancho de banda total en el ADC), capturará los datos del chip con éxito.

Si está de acuerdo con el muestreo a una velocidad más alta, por ejemplo ~ 25Khz por canal, creo que obtendrá mejores datos (resolución de la forma de onda) y también tendrá algunas muestras de repuesto para el promedio.

El ADC es un ADC aproximado sucesivo, y tiene 8 canales de entrada que se multiplexan en un solo convertidor. El convertidor está sincronizado por el bus SPI que controla el proceso de muestreo. El Capítulo 6.3 en la hoja de datos del ADC (página 22) habla sobre el almacenamiento en búfer y el filtrado anti-alias para las entradas al ADC, si tiene una fuente de alta impedancia (que en este caso no tiene). El filtro anti-aliasing puede ser una buena idea si quisiera hacer un amplificador operacional simple y barato con filtro de paso bajo con una frecuencia de corte que no afectará su señal real, pero detendrá la generación de señales de alta frecuencia. su camino en sus resultados de conversión.

Puede solicitar la conversión de cualquier canal en cualquier momento, al inicio de su paquete SPI. Entonces, si solo usa 3 canales, solo solicite la conversión de los 3 canales de interés. Consulte la sección de comunicaciones serie para obtener más información.

La corriente de entrada equivalente del ADC es F * C * V; a 12,000 Hz, con capacidad de 27pF (para cargar o descargar como los interruptores Mux) y 5 voltios, tenemos 12,000 * 27e-12 * 5 = 60 * 27 * 1e-9 ~~ 60 * 30e-9 = 1.8 microAmps . Las sobrecargas de carga aún existen, y pueden o no PODER COLOCAR el búfer del sensor y hacer que suene el búfer. Un RC lowpass entre MUX y ADC reduce ese error. O, como el MUX tiene una resistencia moderada en sí mismo, solo coloque 100 o 1,000pF en el nodo compartido de MUX / ADC. [En algún valor alto, esta capacitancia puede hacer que el Buffer oscile. Nadie afirma que el diseño analógico de alta precisión sea trivial]

[editar] Los OpAmps tienen "impedancia de salida inductiva" porque a medida que aumenta la frecuencia, el opamp tiene cada vez menos control sobre su Vout. Supongamos que Lout es de 100 ohmios, en UGBW. Si UGBW es 1MHz, necesita 16uH [16uH * 2 * pi * 1MHz = + J100 Ohms] en su modelo OpAmp. Coloque 1uF en GND, y tiene un resonador a 160KHz * 1 / sqrt (16) = 40KHz. Para amortiguar, use la fórmula R_dampen = sqrt (L / C) = sqrt (16uF / 1uF) = 4 ohms. Opte por valores R más altos y alivie la carga en el OpAmp al intentar cargar 1uF.