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¿Dónde colocar el filtro de paso bajo en la ruta de la señal analógica?

Quiero probar mi circuito básico de sensor de pH para averiguar si es necesario un filtro de paso bajo. ¿Cómo puedo probarlo?

La vía de señalización es:

Sonda---> Circuito op-amp ---> ADC ---> MCU

Así que esta es la forma correcta: Sonda ---> LP filtro ---> Buffer op-amp circuito ---> ADC ---> MCU

o:

Sonda del sensor ---> Circuito op-amp buffer ---> Filtro LP ---> ADC ---> MCU

Y una nota que debería utilizar para activar el filtro de acuerdo a mi viejo pregunta . Así que usaré un filtro LP activo.

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ianb Puntos 659

Puede que tengas que poner uno antes del op-amp y otro antes del ADC. El que está antes del ADC limpia el ruido de línea y el ruido del amplificador óptico, además de reducir en cierta medida el alias.

El que está antes del amplificador impide que la EMI entre y altere el amplificador y produzca falsas compensaciones de CC (se denomina rectificación de RFI de entrada). este .

Es posible que tenga que hacer un poco de filtrado en el MCU también, pero, un poco de ruido puede ser una buena cosa - ver dithering

También es posible que necesite un filtro de paso bajo en la sonda y esto depende de lo bien que la sonda haga frente al ruido en sus terminales de alimentación (si tiene alguno).

Si la sonda tiene una conexión a tierra, es posible que también tenga que considerar métodos de aislamiento para evitar bucles de tierra. Hay muchas cosas que pueden ser relevantes.

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Lee Richardson Puntos 121

"¿Cómo puedo probarlo?" Quizá ni siquiera necesites uno construye un circuito prototipo y prueba la disposición de la corriente, y mira cómo es el ruido. Para una referencia supuestamente inmóvil, mira cómo lee el ADC. Si se mantiene estable, y el ruido es inferior a 1 LSB, entonces no hagas nada.

Si el ruido sigue siendo más o menos bajo, pero puedes ver que oscila en torno a un valor concreto, prueba a promediar por software (toma 10 muestras, divídelas por 10 y utiliza el resultado como "lectura").

Si el ruido es bastante grave y el promediado no ayuda mucho, puedes probar con el LPF.

El LPF sería mejor justo antes del ADC, para que pueda filtrar cualquier extrañeza que emane del op-amp del buffer, así como la propia señal original.

No obstante, asegúrese de comprobar la impedancia de entrada prevista del ADC y de que la salida del LPF sigue siendo apta para este rango; de lo contrario, el ADC puede dar valores incorrectos (puede estar fuera de escala o ser más lento que la señal de entrada de lo necesario, debido a que los condensadores de muestreo no se cargan lo suficientemente rápido o demasiado rápido).

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George Herold Puntos 3222

Todas buenas respuestas anteriores. Sólo quería añadir, que para mí, pienso en un filtro cuando me quedo sin rango dinámico. (la señal + el ruido está llegando a los raíles de la PS.) Pon el filtro delante de la etapa final de ganancia analógica... ¡pero sólo si lo necesitas! No tires ancho de banda si no es necesario. (+1 en todas partes.)

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