Cálculo del filtro de paso bajo

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Estoy diseñando un circuito que lee una señal analógica (DC - Respuesta de un fotodiodo expuesto a una lámpara de tungsteno) a un ADC de 12 bits. El ADC es MCP3202 que se ejecuta a una velocidad de 1Mhz y utiliza 16 bits de entrada para obtener una muestra del resultado.

Según mis cálculos, he calculado el tiempo de respuesta del filtro de paso bajo como se muestra a continuación: 

Chip Speed (Mhz)    1
Period(us : microSecond)    1
No of Process Cycles    16
Response time required (us) 16
Response time required (ns : NanoSeconds)   16000
Response time required (ms : MilliSeconds)  0.016
Response time required (Seconds)    0.000016 or 1.6E-5

Creo que si mi circuito RC es más lento que el tiempo de respuesta anterior, veré una respuesta retrasada, que debería evitar. Por lo tanto, elijo los siguientes valores de resistencia y condensador para mi filtro de paso bajo RC. 

R = 1 K
C = 5 nF

La frecuencia de corte se calcula como: 

 fc = 31830.9886184[Hz]

El tiempo de respuesta se calcula como: 

1.1512925465E-5

¿Todo lo anterior suena bien o estoy fuera de lugar aquí?

    
pregunta Anuj Purohit

1 respuesta

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No has pensado en esto. No ha especificado exactamente qué tipo de señal espera ver, o con qué precisión necesita saberlo. Pero digamos que es una función de pasos, y como está usando un A / D de 12 bits, necesita conocer su amplitud a 1 lsb. Por lo tanto, para un paso de entrada de escala completa, su filtro debe establecerse en una parte en 4096 en 16 ms. Para un paso bajo de RC simple, la respuesta a un paso es una exponencial inversa con una respuesta proporcional a e ^ -t / RC. Para que esto se establezca en 1/4096 se necesitarán aproximadamente 9 constantes de tiempo, por lo que 1 / RC = 16 usec / 9. En otras palabras, necesita C a aproximadamente 560 pF en lugar de 5 nF.

Pero todo esto supone que la señal se comporta como un paso Y que necesita una precisión perfecta de la A / D. Tenga en cuenta, por ejemplo, que si el paso se produce 8 usec antes de una muestra A / D, su filtro no permitirá una muestra perfecta para 16 usec, pero esa muestra no se producirá hasta 24 usec después del paso (8 usec a la primera, muestra inexacta, luego otros 16 usec hasta que el valor correcto esté disponible). Por lo tanto, debe averiguar exactamente qué precisión necesita y cuándo la necesita. Solo entonces puedes diseñar tu filtro.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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