Определение пропускной способности любого канала

И от какого фактора должна зависеть отсечка моего ФНЧ, так как датчик просто дает дифференциальный выход постоянного тока.

Ваше приложение представляет собой очень чувствительный мост Уитстона, и, если сигнал, который вы ищете, в основном имеет постоянный ток, то вы хотите, чтобы частота среза вашего фильтра была как можно ниже, чтобы уменьшить шум от операционного усилителя. Но на самом деле у вас не может быть LPF с частотой среза постоянного тока, потому что ничего никогда не изменится, а размеры компонентов будут бесконечными, поэтому вам придется пересмотреть свои требования, и, возможно, 10 Гц может быть хорошим фильтром. -выключенный.

Вы сэмплируете на частоте 19,2 кГц, но теперь это не имеет отношения к вашему дизайну — вы можете сэмплировать на частоте 100 Гц и получить ту же производительность, если 10 Гц — ваш фильтр нижних частот. Помните, что LPF делает две вещи:

1. Избавляет от нежелательного собственного шума от вашего операционного усилителя (это ваша основная проблема)
2. Предотвращает наложение (это не будет проблемой, потому что ничто не пройдет через фильтр 10 Гц, что может вызвать наложение при сэмплировании на частоте 19,2 кГц)

В вашем предыдущем вопросе я подсчитал, что ваш операционный усилитель имеет шум 60 нВ /$\sqrt{Hz}$но если вы ограничите свою полосу пропускания до 10 Гц, сумма всех шумов будет выше полосы пропускания, равной 16 Гц (верите или посчитайте! ссылка ), поэтому ваш эквивалентный шум на входе вашего операционного усилителя будет$\sqrt{16}$х 60 нВ = 240 нВ. Затем это умножается на коэффициент усиления вашего операционного усилителя (скажем, 10), чтобы получить реальную цифру 1,2 микровольта на АЦП.

В вашем предыдущем вопросе это было 10 микровольт, потому что я предположил, что полоса пропускания составляет 16 кГц.

Помните также, что шум операционного усилителя будет возрастать (на Гц) по мере падения частоты и что в диапазоне от 0 до 10 Гц в спецификации операционного усилителя будет другая цифра, которая покрывает эту область. Я не уверен в MCP6v07 и в том, насколько хорошо его функция «автообнуления» устраняет этот низкочастотный шум, поэтому вам нужно проверить. Однако, если я взгляну на ADA4528 (поскольку я использую его так же, как и вы), то у него шум всего 97 нВпик-пик в полосе частот от 0,1 до 10 Гц, и это действительно хороший показатель для операционного усилителя, сделанный автоматически. нулевая характеристика. Похоже, что MCP6v07 составляет 1,7 мкВ для сравнения.

Это достаточно хорошо? - Я не могу вам сказать, потому что я не знаю, на какой коэффициент усиления должен быть установлен операционный усилитель, и я не знаю ваших требований - я могу только сравнивать.

Эквивалентная полоса пропускания шума - для фильтра нижних частот NEB зависит от порядка фильтра: -

Полоса пропускания шума = частота среза 3 дБ$\times \dfrac{\frac{\pi}{2n}}{Sin(\frac{\pi}{2n})}$где n — порядок фильтра. При n = 1 это сводится к Fc x pi/2

Полоса пропускания фильтра нижних частот обычно принимается за точку -3 дБ. Что касается того, какая пропускная способность вам нужна; это действительно зависит от вашего приложения. Какая пропускная способность вам нужна от вашего датчика? Вероятно, вам нужно что-то большее, чем DC. Сколько еще, вам нужно будет выяснить. Установите LPF на эту частоту. Она может быть намного ниже, чем частота дискретизации АЦП. Если частота дискретизации АЦП составляет 19,2 кГц, то ваш LPF должен быть вдвое меньше (9,6 кГц) или меньше, чтобы ограничить наложение. Чем ниже частота вашего LPF, тем меньше шума вы получите. Однако вы также не сможете увидеть быстрые изменения показаний датчика. Это классический инженерный компромисс, и невозможно предоставить полное руководство по выбору полосы пропускания без дополнительной информации о том, что вы пытаетесь измерить.