resolución de muestreo

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Estoy tratando de comprar un dispositivo de medidas fisiológicas.

En la especificación del dispositivo mencionan:

  1. Frecuencia de muestreo: 2kHz
  2. Ancho de banda del canal: DC hasta 0.2 * Fs
  3. Resolución de muestreo: 24nV / bit

Mi pregunta es, ¿qué significa la resolución de 24nV / bit? ¿Significa que puedo medir el voltaje en unidades de 24nV (24nV, 48nV, ..., 24mV, ...)?

Pregunta para asegurarse de la bonificación: ¿la frecuencia máxima que puedo ver en la señal muestreada es de 400Hz?

    
pregunta Muhammad

3 respuestas

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Usted es más o menos correcto en la "frecuencia máxima", pero lo que puede ver depende del orden del filtro de paso bajo que están usando. Es muy probable que aún pueda ver una señal significativa sobre el piso de ruido a (digamos) 600Hz.

En general, lo que la especificación significa es que su señal se reducirá a la mitad (-3dB) a 400Hz. Puede haber una atenuación significativa a la señal en frecuencias más bajas que 400Hz, nuevamente dependiendo del orden del filtro anti-aliasing.

La resolución (24nV / bit) en realidad significa muy poco (marketing aparte) en este caso particular. Eso es porque el ruido de cuantización es casi seguro que no va a ser dominante aquí. Si desea conocer el rendimiento de CA, debe mirar el gráfico de densidad espectral de potencia de ruido (PSD) cuando está conectado a una fuente de la impedancia apropiada (porque habrá ruido de corriente y ruido de voltaje).

Unamplificadormuy,muybuenopuedetenerunadensidadderuidoblancode1o2nV/\$\sqrt{Hz}\$,porloqueacualquieranchodebandamayorqueunpardedecenasdeHz,elruidodelamplificadordominarásobrelacuantificaciónruido.Tambiénhabráunafrecuenciadeesquinaderuidoparpadeantepordebajodelacualelruidoaumentaen\$1\sobref\$.Esopuedeestarfueradelanchodebandadesusseñales.UnamplificadordecrappierconaltaimpedanciadeentradapuedeserdecenasdenV/\$\sqrt{Hz}\$.Esprobablequelafuentetambiéntengaalgode Johnson-Nyquist a temperatura ambiente, incluso una perfecta la resistencia 1K tendrá un ruido de 4.1 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $, por lo que para un ancho de banda de 200Hz, tendrá un ruido de 56 nV RMS, o casi 400 nV pp. Esto no se debe a ningún problema de fabricación con resistencias (aunque es bastante posible hacer resistencias peores que las teóricas), es una ventaja termodinámica fundamental del universo. Consulte el teorema de disipación de fluctuaciones .

Aquí hay un resumen introductorio de ruido decente.

Editar: De acuerdo con su hoja de datos , el ruido de 0.1Hz a 10Hz (9.9Hz BW) es 400nV (16 LSB), lo que implica una densidad de ruido de 127 nV / \ $ \ sqrt {Hz} \ $. Probablemente esté por debajo de la frecuencia de esquina de 1 / f, por lo que es necesariamente tan malo como parece. Tenga en cuenta que en anchos de banda más altos, el ruido será MUCHO más de 16 LSB, pero no se proporciona suficiente información para determinar cuánto peor (en el peor de los casos, el ruido de 400 Hz BW sería de unos 100 LSB).

Entonces, como puede ver, la resolución no significa casi nada aquí, los bits de orden inferior serán principalmente ruido.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Creo que tienes los dos puntos correctos :-)

Por curiosidad: ¿qué es este chip para el que dio las especificaciones?

    
respondido por el FredP
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(3). El significado es que 24bit ADC está usando. Para su referencia, la resolución de un ADC de 16 bits es 6.1μV / bit. 24bits ADC permite el acoplamiento DC.

EDIT

Por favor, no confunda la sensibilidad X-mm / mV tal vez, con la resolución de X bits a XmV / bit. Comprenda que estoy hablando de una aplicación específica, desde el punto de vista de un ingeniero.

    
respondido por el GR Tech

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