filtro diferencial ADC para señales DC

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Estoy intentando construir un módulo ADC utilizando el ADS1110 ADC y el amplificador operacional TLS2272. Esto es más un problema de composición que un problema de diseño de filtro.

El ADS1110 de 16 bits funciona a la asombrosa velocidad de 15 SPS con un rango de 0-4.096V. Desafortunadamente, no es un ADC totalmente diferencial y para alcanzar 16 bits en toda la gama necesita usar un Vref de 2.048 V en el pin AIN (consulte la hoja de datos para obtener más información). Para restaurar la función diferencial, estoy planeando usar un opamp en modo diferencial, con un filtro lp (fc = 20Hz).

Este es el circuito que se me ocurrió, pero está mal, porque el amplificador operacional es de alimentación única y no puede detectar si el rizado de señal de ruido a tierra es inferior a 0V. También tenga en cuenta que la frecuencia de corte de este circuito es 200Hz no 20, ignorarlo.

Penséenalgunasvariaciones,peronosécuáleslamejor:

1)RetireelSK,uselaunidadopampliberadaparaamortiguarVref,sumevrefaambasentradasdelfiltrodiferencial

2)RetireelSK,uselaunidadopampliberadaparasumarlaseñaldemasaaVref,alimenteestoalaentrada(-)delADC

3)Algomás

Porfavor,daconsejos.

EDIT:

Elobjetivoprincipalesfiltrarelruidotantodelaseñalcomodesuconexiónatierra,marcarladiferenciayenviarloalAIN+delADC.Además,"señal" tal vez sea demasiado, solo necesito leer un voltaje de CC fijo.

Explicación del truco de Vref:

El ADC lee la entrada (+) dentro de +/- 2V la entrada (-). Dado que mi señal de masa probablemente está cerca de la tierra del ADC y el ADC no puede leer los voltajes negativos, necesito mover la entrada (-) a 2 V para usar el rango completo con total precisión.

Más información: enlace

    
pregunta user288431

2 respuestas

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Diseñó en exceso su módulo hasta el punto de que la mayoría de las personas probablemente tengan dificultades reales para comprender lo que está tratando de lograr. Así se puede (y probablemente debería) simplificarse

  1. Este ADC no es realmente adecuado para su aplicación. Necesita algo como AD7172-2 que puede tomar el rango (pseudo) diferencial diferencial de 5 V (con una referencia de voltaje externo). Por lo tanto, busque diferentes ADCa adecuados para los fabricantes, idealmente con buffers de entrada integrados, pero preste atención a las limitaciones de voltaje de entrada.
  2. Los ADC de Delta Sigma tienen Más bien requisitos blandos para filtros de entrada. Filtros pasivos son totalmente suficientes. Eso hace que el derecho sea redundante.
  3. Ya que mide la señal de CC, sus filtros de entrada no se refieren tanto al suavizado, sino más bien al ruido de entrada que limita la banda, y no es necesario que estén tan ajustados. (vea el enlace en 2. En caso de que aún no lo haya hecho)
  4. Use directamente entradas diferenciales para medir su señal (suponiendo que haya seguido la recomendación 1), así es como se supone que se usarán. De este modo, se leen las luces que pueden ser la fuente de ruido.

Así es como debe verse su circuito aproximadamente

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que los valores de las resistencias y los condensadores son marcadores de posición y no representan recomendaciones para su caso. Deben elegirse de acuerdo con la frecuencia de muestreo maestra (del ADC delta-sigma) y la impedancia de entrada del ADC. Si no hay buffers de entrada, las resistencias de filtro deben tener un valor bajo (no más de 20 Ohm)

    
respondido por el Andrey Pro
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Su amplificador frontal es un amplificador de diferencia de ganancia unitaria. Usted es libre de elegir el potencial de referencia para la conversión de diferencial a única. Sujete R3 a su referencia 2.5 no AGND.

Su CMRR dependerá de la coincidencia de sus resistencias de 5k. Consulte enlace

    
respondido por el sstobbe

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