¿Cuál es la distorsión introducida por un multiplexor?

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Pregunta en breve:

Si tengo un multiplexor, y mi entrada seleccionada es X voltios, supongo que la salida del multiplexor será X + -ΔX voltios. ¿Cómo puedo calcular ΔX?

Pregunta con más detalles:

Tengo cuatro puentes de Wheatstone compuestos por loadcells liks this one , su salida es una señal diferencial S y S + que necesito amplificar con un amplificador diferencial.

Estaba pensando en usar solo un amplificador y multiplexar sus señales de entrada con un multiplexor como el CD4052B .

El voltaje de excitación del puente es de 5 V, por lo tanto, la diferencia entre S + y S- está en el rango de 0mV a 5mV. La ganancia de amplificación es 1000.

Si el ΔX introducido por el multiplexor es mayor que 0.005mV, no es bueno para mí, de lo que me gustaría saber cómo puedo calcular el ΔX, así que elijo el mejor multiplexor o voy a otra solución.

    
pregunta koike

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ΔX asume que a medida que la señal se hace más grande o más pequeña, habrá una no linealidad. Veamos eso primero: -

Digamos que está alimentando el 4052 a partir de 5 voltios (gráfico de la izquierda). El cambio en la resistencia entre -1 voltio y +1 voltio en su entrada es de aproximadamente 470 ohmios - 350 ohmios = 120 ohmios. Si tiene una señal de este tamaño Y está alimentando la salida del multiplexor a una entrada de baja impedancia (por ejemplo, 1 kohm), entonces sí, tendrá un hXo error en la forma de la salida.

Pero, con toda probabilidad, está utilizando un amplificador de instrumentación que tiene impedancias de entrada que se acercan a 1 giga ohm (o al menos varios Mohms). Digamos el peor de los casos 1 Mohm y digamos que la resistencia nominal del interruptor analógico es de 400 ohmios.

¿Cuál será el efecto divisor potencial básico: -

\ $ \ dfrac {V_ {OUT}} {V_ {IN}} = \ dfrac {1,000,000} {1,000,400} \ $ = 0.9996 o un error de 0.04%

Además de esto, está el ΔX error de tal vez +/- 60 ohmios; este será un error en el peor de los casos: -

\ $ \ dfrac {V_ {OUT}} {V_ {IN}} = + / - \ dfrac {1,000,000} {1,000,060} \ $ = +/- 0.006%

Sin embargo, su entrada aint +/- 1V es mucho, mucho más pequeña, así que diría que olvídelo.

El error que DEBE hacer es preocuparse por las corrientes de fuga que entran y salen de los pines de entrada a la celda de carga: tiene una resistencia de 1 kohm y la fuga citada en la página 5 es + / - 100nA (en el peor de los casos).

Esto genera un error de voltaje en la celda de carga de 1 kohm * 100nA = 100 \ $ \ mu \ $ V.

¿Puedes vivir con esto? No parece que puedas.

FOOTNOTE

Yo uso los multiplexores DG309 para señales minúsculas de los termopares y no tengo ningún problema con ellos. Sin embargo, un termopar tiene una impedancia de fuente muy baja de aproximadamente 1 ohmio (o quizás 100 ohmios si incluye el cable). A temperaturas ambiente, el DG309 exhibe una corriente de fuga de +/- 5nA máx, lo que da lugar a un error de cc de aproximadamente 0.5 \ $ \ mu \ $ V. Esto funcionará mejor que el CD4052, creo.

    
respondido por el Andy aka

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