Abtasten vieler analoger Niederspannungssignale

Ich versuche, 128 analoge Niederspannungssignale (einige Millivolt) mit etwa 800 Abtastungen / Sekunde abzutasten. Meine ursprüngliche Idee war, 128 Instrumentenverstärker an 128 ADCs anzuschließen, aber das stellte sich als zu teuer heraus. Meine nächste Idee war, zu versuchen, die Signale umzuschalten (16 davon abzutasten, dann weitere 16 abzutasten usw.), aber ich bin mir nicht sicher, wie ich das bei niedrigen Spannungen ohne Verwendung von Relais machen soll (teuer/langsam). Ich bin ratlos, was ich als nächstes beachten soll. Irgendwelche Vorschläge?

Ist Ihre Abtastrate 800 Abtastungen/Sek. oder 800 x 128 Abtastungen/Sek.?
@WhatRoughBeast: Jedes der 128 Signale soll 800 Mal pro Sekunde abgetastet werden. Also 800 x 128 Samples/Sek., denke ich?
Wie hoch ist die Quellenimpedanz Ihrer Signale? Was ist Ihr Kostenziel?
Auch unsymmetrische oder differenzielle Signale? Und was sind Ihre Präzisions- und Genauigkeitsziele?
@ThePhoton: Die Quellenimpedanz beträgt etwa 1 MOhm. Mein Kostenziel liegt unter 200 USD. Single-Ended-Signale (gemeinsame Referenzspannung). 4 Bit Genauigkeit sollten ausreichen. Ich kann die Voreingenommenheit zu einem späteren Zeitpunkt korrigieren, also ist jede Genauigkeit in Ordnung.
Möchten Sie sowohl DC-Informationen als auch AC-Informationen im Signal?
Wenn Sie „Kostenziel“ sagen, beziehen Sie die PCB-Kosten mit ein oder nur die Komponenten? Und ist Ihr Signalbereich unipolar (nur positiv oder negativ) oder bipolar (sowohl + als auch -)?
AC-gekoppelt oder DC-gekoppelt?
@Andyaka, SpehroPefhany: Nur die AC-Komponenten.
@WhatRoughBeast: Das Kostenziel beinhaltet keine PCB-Kosten. Ich meinte es eher als grobe Richtschnur der Größenordnung denn als feste Obergrenze. Mein Signal ist bipolar (Bereich ist + oder - einige Millivolt von der Referenzspannung entfernt).

Antworten (1)

Die Quellenimpedanz beträgt etwa 1 MOhm. ... Single-Ended-Signale (gemeinsame Referenzspannung). 4 Bit Genauigkeit sollten ausreichen. Ich kann die Voreingenommenheit zu einem späteren Zeitpunkt korrigieren, also ist jede Genauigkeit in Ordnung.

Dies bedeutet wahrscheinlich, dass Sie Ihre Quellen irgendwie puffern müssen. Hauptsächlich aufgrund des verwendeten Schaltschemas erfordert jedes Schaltereignis das Aufladen mindestens einer Kapazität, bevor sich das Signal am ADC einpendelt.

Da die Signale unsymmetrisch sind, können Sie anstelle eines Eingangsverstärkers einen Operationsverstärker verwenden.

Aufgrund des niedrigen Eingangssignalpegels möchten Sie vielleicht einen Operationsverstärker, der als „Präzisionsteil“ kategorisiert wird, aber Sie brauchen hier nicht das Beste vom Besten. Abhängig von den thermischen Bedingungen, unter denen Sie diese Schaltung verwenden, kommen Sie möglicherweise mit einem Allzweckteil davon.

Ich sehe vier Allzweck-Operationsverstärker für nur 0,11 $ (Menge 1000) und Präzisions-Operationsverstärker mit Vos unter 1 mV für nur 0,45 $ (Menge 1000) bei TI. Berechnen Sie jeweils 0,50 bis 1,00 US-Dollar bei Ihren Mengen (wahrscheinlich niedriger, wirklich), das ergibt etwa 60 bis 100 US-Dollar für Operationsverstärker zum Puffern von 128 Signalen.

Ich sehe auch 16: 1-Analog-Muxes (wie CD74HC4067) für nur 0,24 $ (1000 Stück), rechnen Sie wiederum mit einem höheren Wert (0,75 $?) Für Ihre geringen Volumina. Also vielleicht 6 $ für Muxes.

Dann benötigen Sie nur 8 ADCs, die jeweils etwa 16.000 Samples pro Sekunde verarbeiten können, jedoch mit sehr entspannten Präzisionsanforderungen. Diese Teile sollten nicht mehr als 1 oder 2 $ kosten. Also vielleicht 16 $ für ADCs.

Ohne viel mehr über Ihr Problem zu wissen (und viel mehr Zeit damit zu verbringen, darüber nachzudenken), kann ich Ihnen keine bestimmten Operationsverstärker-, Mux- oder ADC-Teilenummern nennen. Und Sie müssen auch etwas mehr Technik betreiben, um die Steuersignale so zu synchronisieren, wie Sie es möchten. Aber ich denke, Sie werden in der Lage sein, dies ohne allzu große Probleme unter 200 Dollar zu halten.

Bearbeiten: Ich habe mehr über Ihre Operationsverstärkeranforderung nachgedacht und festgestellt, dass Sie wahrscheinlich nicht nur ein 0,11-Dollar-Teil verwenden möchten.

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