Thu hẹp tín hiệu đầu vào cho ADC

Tôi đang tìm cách lấy mẫu tín hiệu đầu vào tương tự 0 đến +15 V và nó không phải là hình sin, thay vào đó là xung lực. Tôi không cần lấy mẫu ở tốc độ cao (<1kHz), nhưng tôi cần lấy mẫu trên toàn dải tín hiệu. Cách tôi thấy có hai lựa chọn:

1. Mua một bộ ADC đắt tiền hơn với phạm vi +/- 10 V và cố gắng thiên vị đầu vào để phù hợp với cú swing đó. Điều này sẽ đòi hỏi hai nguồn cung cấp điện áp mặc dù tôi nghĩ. Tôi có thể đã sai...
2. Giảm tín hiệu đầu vào để làm cho tín hiệu xoay phù hợp trong phạm vi của ADC chi phí thấp thông thường

Mặc dù 2) có vẻ khó khăn hơn trong thiết kế, nhưng nó chắc chắn có lợi ích chi phí tốt hơn dựa trên những gì tôi đã thấy từ các dịch vụ của Analog và Tuyến tính.

Bằng cách làm giảm tín hiệu, tôi có nguy cơ mất bất cứ thứ gì không? Tôi đã nghĩ rằng nếu ADC có chiều rộng bit mẫu tương tự như các ADC xoay lớn hơn, các mẫu có thể được thu nhỏ bằng kỹ thuật số trong phần mềm để nó xuất hiện các điện áp tín hiệu ban đầu được lấy mẫu.

Tiểu học, Watson. Bạn đã có ý tưởng với # 2, ngoại trừ việc bạn không muốn mức tăng âm mà là mức tăng từ 0 đến 1. Nói cách khác, bạn muốn làm giảm tín hiệu đầu vào 0-15 V để phù hợp với phạm vi đầu vào của bạn A / D.

Điều này có thể dễ dàng thực hiện với hai điện trở trong cấu hình "bộ chia điện trở". Nếu A / D của bạn có phạm vi gốc 0-5V, thì bạn muốn chia điện áp đầu vào cho 3. Điều này có thể được thực hiện, ví dụ, với 2K Ohms nối tiếp với 1K Ohms nối đất.

Bất cứ điều gì bạn làm với một tín hiệu sẽ luôn thay đổi nó một chút. Trong trường hợp này, một số tần số cao sẽ bị mất. Tuy nhiên, ở các trở kháng 10 giây của K Ohms, đây sẽ không phải là vấn đề với tốc độ mẫu từ 1KHz trở xuống. Điều đó ngụ ý giới hạn tần số trên tối đa 500Hz, thay vì ít hơn trong thực tế. Ngay cả 100 K Kms được sử dụng trong bộ chia điện trở cũng có thể vượt qua các tần số thấp như vậy mà không làm mất phần bạn quan tâm.

Giống như Olin đã nói, một bộ chia điện áp sẽ làm tốt. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng trở kháng đầu vào ADC song song với điện trở thấp hơn và nó có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ chia của bạn; ADC thường có trở kháng đầu vào khá thấp. Bạn có thể đệm đầu ra của bộ chia với bộ đệm trở kháng đầu vào cao như opamp.

Các LT1677 có thể hoạt động từ một nguồn cung cấp duy nhất và có đường sắt-to-rail đầu vào và đầu ra. Vì bạn không cần lấy mẫu ở tốc độ mẫu cao, tôi cho rằng băng thông của LT1677 đủ rộng để đối phó với các xung.